题目
在300 K时,有10 mol理想气体,始态的压力为1000 kPa。计算在等温下,100 kPa压力下,气体膨胀到终态压力也等于100 kPa时,做功为()
在300 K时,有10 mol理想气体,始态的压力为1000 kPa。计算在等温下,100 kPa压力下,气体膨胀到终态压力也等于100 kPa时,做功为()
题目解答
答案
根据等温过程做功公式:
\[
W = -nRT \ln \left( \frac{p_1}{p_2} \right)
\]
将已知值代入:
\[
W = -10 \times 8.314 \times 300 \times \ln(10) = -10 \times 8.314 \times 300 \times 2.3026
\]
\[
W = -24942 \times 2.3026 = -57431.4492 \, \text{J} \approx -57.4 \, \text{kJ}
\]
因此,气体在等温膨胀过程中做功为 $ -57.4 \, \text{kJ} $。
答案:$ W \approx -57.4 \, \text{kJ} $。