Физика

Работа изотермического расширения газа

Вычисляет работу идеального газа при обратимом процессе с постоянной температурой.

ƒбыстрый расчёт
онлайн

Введите данные

Количество газа

моль

Температура

Начальный объём

Конечный объём

Данные не отправляются на сервер

Результат

Работа газа1 728,943896Дж

Отношение конечного давления к начальному0,5

Формула

Как считается результат

Работа газа = amount*8.31446261815324*temperature*ln(final/initial) (Дж); Отношение конечного давления к начальному = initial/final

Пример с тестовыми данными

Количество газа: 1 моль; Температура: 300 К; Начальный объём: 1 л; Конечный объём: 2 л

Работа газа: 1 728,943896 Дж; Отношение конечного давления к начальному: 0,5

О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Вычисляет работу идеального газа при обратимом процессе с постоянной температурой.

Интеграл давления p=nRT/V по объёму даёт работу W=nRT ln(V₂/V₁). Температура задаётся абсолютной, в кельвинах; оба объёма достаточно задать в одной единице.

01
Подготовьте данные
Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: количество газа в моль; температура в К; начальный объём в л; конечный объём в л.
02
Проверьте единицы и условия
Процесс обратимый, газ идеальный и контакт с термостатом поддерживает температуру. Быстрое расширение в пустоту не описывается этой формулой работы.
03
Прочитайте результат
Работа газа положительна при расширении и отрицательна при сжатии. Для идеального газа внутренняя энергия при постоянной температуре не меняется.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

Что означают результаты

Работа газа положительна при расширении и отрицательна при сжатии. Для идеального газа внутренняя энергия при постоянной температуре не меняется.

Когда модель применима

Процесс обратимый, газ идеальный и контакт с термостатом поддерживает температуру. Быстрое расширение в пустоту не описывается этой формулой работы.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1

Исходные данные: Количество газа: 1 моль; Температура: 300 К; Начальный объём: 1 л; Конечный объём: 2 л
Вычисление: Интеграл давления p=nRT/V по объёму даёт работу W=nRT ln(V₂/V₁). Температура задаётся абсолютной, в кельвинах; оба объёма достаточно задать в одной единице. Работа газа: (1) × 8.31446261815324 × (300) × ln((2) ÷ (1)) = 1 728,943896 Дж. Отношение конечного давления к начальному: (1) ÷ (2) = 0,5.
Результат: Работа газа: 1 728,943896 Дж; Отношение конечного давления к начальному: 0,5

Пример 2

Исходные данные: Количество газа: 1 моль; Температура: 300 К; Начальный объём: 1 л; Конечный объём: 0,5 л
Вычисление: Работа газа: (1) × 8.31446261815324 × (300) × ln((0,5) ÷ (1)) = -1 728,943896 Дж. Отношение конечного давления к начальному: (1) ÷ (0,5) = 2.
Результат: Работа газа: -1 728,943896 Дж; Отношение конечного давления к начальному: 2

Этот вариант использует другие исходные данные: Конечный объём — 0,5. Работа газа положительна при расширении и отрицательна при сжатии. Для идеального газа внутренняя энергия при постоянной температуре не меняется.

Формула и обозначения

Работа газа = amount*8.31446261815324*temperature*ln(final/initial) (Дж); Отношение конечного давления к начальному = initial/final

amount — количество газа, единица: моль.

temperature — температура, единица: К.

initial — начальный объём, единица: л.

final — конечный объём, единица: л.

Практическое применение

Вычисляет работу идеального газа при обратимом процессе с постоянной температурой. Интеграл давления p=nRT/V по объёму даёт работу W=nRT ln(V₂/V₁). Температура задаётся абсолютной, в кельвинах; оба объёма достаточно задать в одной единице.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: количество газа в моль; температура в К; начальный объём в л; конечный объём в л.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

Процесс обратимый, газ идеальный и контакт с термостатом поддерживает температуру. Быстрое расширение в пустоту не описывается этой формулой работы.
Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: количество газа в моль; температура в К; начальный объём в л; конечный объём в л.

OpenStax: работа газа ↗

Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «работа газа»?＋

Как проверить расчёт на конкретном примере?＋

Количество газа: 1 моль; Температура: 300 К; Начальный объём: 1 л; Конечный объём: 2 л. Работа газа: 1 728,943896 Дж; Отношение конечного давления к начальному: 0,5. Интеграл давления p=nRT/V по объёму даёт работу W=nRT ln(V₂/V₁). Температура задаётся абсолютной, в кельвинах; оба объёма достаточно задать в одной единице.

Какие ограничения есть у метода?＋

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?＋

Да. Работа газа положительна при расширении и отрицательна при сжатии. Для идеального газа внутренняя энергия при постоянной температуре не меняется. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Процесс обратимый, газ идеальный и контакт с термостатом поддерживает температуру. Быстрое расширение в пустоту не описывается этой формулой работы.