Изотермически сжимается m углекислого газа при давлении P1 и температуре Т

Физические свойства углекислого газа
Молярная масса
μ=44кгкмоль .
Удельная газовая постоянная
R=R0μ=8314,4644,01=188,9Джкг∙К ,
Здесь R0=8314,46Джкмоль∙К - универсальная газовая постоянная.
Давление в изотермическом процессе сжатия меняется обратно пропорционально изменению объёма:
P2P1=V1V2=n ;
P2=n∙P1=4∙0,8=3,2 МПа .
Начальный объём V1 газа найдем из уравнения Менделеева-Клапейрона:
V1=mRTP1=3∙188,9∙3000,8∙106=0,2125 м3 ,
здесь T=27 ℃=300 К , P1=0,8 МПа=0,8∙106Па - задано в исходных данных.
Конечный объём углекислого газа V2:
V2=V1n=0,2125 4=0,0531 м3 .
Работа сжатия 3 кг углекислого газа в изотермическом процессе L
L=mRT∙lnV1V2=mRT∙lnn;
L=3∙188,9∙300∙ln4=235684 Дж=235,7 кДж .
Теплота Q, отведенная в изотермическом процессе сжатия, численно равна работе сжатия
Q=L=235684 Дж=235,7 кДж .