在0℃下,1dm³压力为101.325kPa的氢气(可视为理想气体)恒温可逆压缩到202.65kPa时,环境对系统所做的功可以通过理想气体状态方程计算得出。根据理想气体定律,PV=nRT,其中P是压力,V是体积,n是摩尔数,R是理想气体常数,T是温度。在恒温条件下,nRT是一个常数,因此可以简化为P1V1=P2V2。在这个问题中,初始状态的体积V1是1dm³,初始压力P1是101.325kPa,最终压力P2是202.65kPa。由于是恒温过程,体积和压力成反比,所以最终体积V2是V1的一半,即0.5dm³。
环境对系统所做的功W可以通过以下公式计算:
W=P1V1ln(V1V2)
将已知数值代入公式中,我们得到:
W=101.325×1×ln(10.5)
W=101.325×ln(0.5)
W≈17.34 kJ
因此,环境对系统所做的功大约是17.34 kJ。37