Определение работы, теплоты, энтальпия физических процессов

Мне кажется дело в том что мы не можем подставить уравнение идеального газа просто в работу потому что объем там не постоянный а в уравнений идеального газа он должен быть постоянным а просто так дельту взять нельзя

Здесь n \neq \text{const}.

Нарисуйте все этапы, на которые вы разбили процесс, и покажите на каком этапе у вас совершается работа и за счет чего.

Скорее всего под чайником они подразумевали открытый чайник, на который давит что-то, с каким-то давлением. Ведь если чайник был бы закрытым, то он имел бы постоянный объем. Значит в таком случае работа совершается при образовании газов, c учетом того, что давление у нас постоянное.
Получается выражение для работа при изобаров :

W = -p\Delta V

Что бы найти чему равно работа, нам нужно найти \Delta V Как мне это сделать?
Мы получается знаем, что изначально когда вода кипела, у нас не было газов воды.

\Delta V = V_f - V_i = V_f

Где у нас V_f конечный объем, а V_i начальный объем
Тогда можем перезаписать выражение для работы :

W = -pV_{(gas)}

Ну а дальше у меня возникла проблема, ведь я же не знаю какая именно температура, ладно вода испаряется при 100C, но а вдруг температура у нас была выше 100C?
Тогда решил посчитать выражение изменении pV = nRT, который у меня будет равен к следующему выражению:

pV_f = nR\Delta T
V_f = \frac{nR\Delta T}{p}

умножая его на давление, получаем, что :

W = -nR\Delta T

А дальше что я делал, записывал выше.
Ну мне кажется, что я задачку усложнил, если мы просто могли взять температуру как 100С, и тупо могли посчитать сколько объема газов образовалось и т. д.

1 лайк

Формула с \Delta T вообще не имеет никакого смысла

2 лайка

это потому что вот так?

Потому что если есть какое-то изменение с правой части уравнение, оно должно быть и в левом. К тому же во время фазового перехода температура остаётся постоянной, в данном случае 100 градусов, а любая дальнейшая энергия будет идти только на процесс испарения.

1 лайк

Вы просто подставили в уравнение состояния идеального газа рандомные значения с обоих сторон т.е. то что справа, не относится никак к тому что слева.
Расширение от фазового перехода, и термическое расширение газов это разные процессы. То что и там и там давление, не означает, что можно просто пихнуть это в формулу.