7. Какую работу совершает газ при переходе из состояния 1 в состояние 3? (Ответ дайте в кДж.)

Решение:

Работа газа при переходе из состояния 1 в состояние 3 определяется площадью под графиком процесса на pV-диаграмме.

Процесс состоит из двух участков: 1 → 2 (изобарный процесс) и 2 → 3 (изохорный процесс).

1. Работа при переходе из состояния 1 в состояние 2 (изобарный процесс):

\( A_{1 \to 2} = p_1 (V_2 - V_1) \)

Из графика:

• Давление \( p_1 = p_2 = 2 \times 10^3 \text{ Па} \)
• Объём \( V_1 = 0.01 \text{ м}^3 \)
• Объём \( V_2 = 0.02 \text{ м}^3 \)

\( A_{1 \to 2} = (2 \times 10^3 \text{ Па}) \times (0.02 \text{ м}^3 - 0.01 \text{ м}^3) = (2 \times 10^3) \times 0.01 \text{ Дж} = 20 \text{ Дж} \)

2. Работа при переходе из состояния 2 в состояние 3 (изохорный процесс):

При изохорном процессе объём газа не изменяется (\( V_2 = V_3 \)), поэтому работа газа равна нулю.

\( A_{2 \to 3} = 0 \text{ Дж} \)

3. Общая работа газа при переходе из состояния 1 в состояние 3:

\( A_{1 \to 3} = A_{1 \to 2} + A_{2 \to 3} = 20 \text{ Дж} + 0 \text{ Дж} = 20 \text{ Дж} \)

Переведём работу в килоджоули:

\( A_{1 \to 3} = 20 \text{ Дж} = 0.02 \text{ кДж} \)

Ответ: 0.02 кДж