Задача №15−3 10 класс Г.Я.Мякишев
• Стержень отбойного молотка приводится в движение сжатым воздухом. Масса воздуха в цилиндре за время хода поршня меняется от до г. Считая давление в цилиндре и температуру °С постоянными, определите работу газа за один ход поршня. Молярная масса воздуха \(M=\) кг/моль.
Дано:
\({m}_{1}=1\cdot {10}^{-4}\,\text{кг}\)

\({m}_{2}=5\cdot {10}^{-4}\,\text{кг}\)

\(T=300\,\text{К}\)

\(M=0.029\,\frac{\text{кг}}{\text{моль}}\)

\(R=8.31\, \frac{\text{Дж}}{\text{моль·К}}\)

\(A=?\)

Решение:
Работу газа найдём по формкле Клапейрона−Менделеева
$$A=p \cdot \Delta V$$
$$p \cdot \Delta V=\frac{\Delta m}{M} \cdot R \cdot T$$
$$A=\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{M} \cdot R \cdot T$$
$$A=\frac{0.0005\,\text{кг}-0.0001\,\text{кг}}{0.029\,\frac{\text{кг}}{\text{моль}}} \cdot 8.31\, \frac{\text{Дж}}{\text{моль·К}} \cdot 300\,\text{К}$$
$$A=34.386\,\text{Дж}$$
Ответ: работа газа за один ход поршня равна \(34.386\) Дж.