Масса 1 кг воздуха, находящегося при давлении 150 кПа и температуре 30°C, расширяется адиабатически, и давление при этом падает до 100 кПа. Во сколько раз увеличился объем воздуха? Найти конечную температуру и работу, совершенную газом при расширении.

Для решения этой задачи воспользуемся законами термодинамики для идеального газа. Воздух будем считать двухатомным идеальным газом с показателем адиабаты $\gamma = 1,4$ и газовой постоянной $R = 287$ Дж/(кг·К).

1. Дано

• Масса $m = 1$ кг
• Начальное давление $p_1 = 150 \times 10^3$ Па
• Начальная температура $T_1 = 30 + 273,15 = 303,15$ К
• Конечное давление $p_2 = 100 \times 10^3$ Па
• Показатель адиабаты $\gamma = 1,4$
• Газовая постоянная $R = 287$ Дж/(кг·К)

2. Решение

Шаг 1: Нахождение отношения объемов

Для адиабатического процесса справедливо уравнение Пуа...