Lavoro isotermo
Una mole di gas ideale che raddoppia il volume a 300 K compie 1728,9438964613 J di lavoro. Si inseriscono moli, temperatura in kelvin e rapporto dei volumi per ottenere il lavoro, il logaritmo che lo genera e se si tratta di espansione o compressione. Gratis nel browser.
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Esempio risolto
- Moli
- 1
- Creatività
- 300
- Rapporto V2/V1
- 2
- Resistenza (Ω)
- 8,314462618
- Ln del rapporto di volumi
- 0,6931471806
- Lavoro
- 1728,9438964613
- Lavoro in joule
- 1728,9438964613
In un processo isotermo reversibile un gas ideale scambia calore con un grande bagno termico così che la sua temperatura resta fissa mentre volume e pressione cambiano. Il lavoro meccanico compiuto dal gas è uguale a n per R per T per il logaritmo naturale del rapporto di volumi finale su iniziale, una formula da manuale che compare in ogni corso introduttivo di termodinamica e in innumerevoli esercizi su espansione e compressione.
Cosa significa il lavoro isotermo del gas ideale e quali input servono
Quando la temperatura è tenuta costante per una quantità fissa di gas ideale, il primo principio e l'equazione di stato del gas ideale forniscono insieme un'espressione chiusa del lavoro reversibile: W è uguale a n R T ln di V2 su V1. Qui n è la quantità di sostanza in moli, R è la costante molare dei gas, T è la temperatura assoluta in kelvin e V2 su V1 è il rapporto di volumi dello stato finale rispetto a quello iniziale.
L'espansione con un rapporto maggiore di uno produce lavoro positivo compiuto dal sistema; la compressione con un rapporto tra zero e uno produce lavoro negativo del sistema, cioè l'ambiente compie lavoro sul gas. L'intento di ricerca si raggruppa intorno a frasi come calcolatore di lavoro isotermo, lavoro di espansione del gas ideale, nRT ln V2/V1, calcolatore di processo isotermo reversibile e lavoro di compressione a temperatura costante.
Studenti che correggono compiti, docenti che preparano chiavi di risposta, ingegneri di processo che verificano espansioni a lotti e autori di simulazioni che controllano bilanci energetici vogliono una risposta numerica in joule più il logaritmo intermedio, non solo un promemoria che la formula esiste. Le unità restano oneste quando n è in moli, T in kelvin, R in joule per mole-kelvin e il rapporto è adimensionale: il lavoro risulta allora in joule.
Domande frequenti
Cosa succede se il rapporto di volumi è zero o negativo?
I rapporti di volume non positivi vengono rifiutati perché ln(V2/V1) non è definito per argomenti non positivi in aritmetica reale; la validazione fallita non viene addebitata.
Quale costante dei gas R viene usata?
Per impostazione predefinita R è 8.314462618 J/(mol·K) (CODATA).
Il calcolatore di lavoro isotermo è gratis?
Lo strumento nel browser gira gratis sul Suo dispositivo.
Perché il lavoro risulta negativo?
Un risultato negativo indica una compressione: il volume finale è minore di quello iniziale, quindi il rapporto è compreso tra zero e uno. In quel caso è l'ambiente a compiere lavoro sul gas.
Servono entrambi i volumi o solo il loro rapporto?
Solo il rapporto tra volume finale e iniziale. Raddoppiare il volume equivale a un rapporto di 2, qualunque sia la dimensione reale del recipiente, perché la formula dipende solo da quante volte cambia il volume.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/thermo/isothermal-work \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"moles":1,"temperature":300,"volume_ratio":2}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/thermo/isothermal-work", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"moles": 1,
"temperature": 300,
"volume_ratio": 2
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/thermo/isothermal-work",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"moles": 1,
"temperature": 300,
"volume_ratio": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/thermo/isothermal-work", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"moles":1,"temperature":300,"volume_ratio":2}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"moles":1,"temperature":300,"volume_ratio":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/thermo/isothermal-work", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Esempio di richiesta
{
"moles": 1,
"temperature": 300,
"volume_ratio": 2
}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "thermo.isothermal_work",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
Questa capacità riceve le moli, la temperatura assoluta in kelvin e il rapporto di volumi adimensionale V2 su V1, li moltiplica per la costante molare dei gas e restituisce JSON strutturato con il lavoro in joule, il logaritmo intermedio, un'etichetta di processo per espansione o compressione, e campi stabili di formula e metodo. I rapporti di volume non positivi vengono rifiutati con invalid_input perché il logaritmo non è definito per argomenti nulli o negativi in aritmetica reale.
Cosa significa il lavoro isotermo del gas ideale e quali input servono
Invii moles, temperature e volume_ratio come numeri finiti; l'r opzionale sostituisce la costante dei gas CODATA predefinita quando un corso usa R uguale a 8.314 o 0.0821 in altri sistemi di unità con coerenza.
Come questo calcolatore valida l'input e applica W = nRT ln(V2/V1)
Le stringhe numeriche che si interpretano come numeri finiti sono accettate così che moduli web e pipeline in stile CSV possano passare valori senza un cast aggiuntivo. Le moli devono essere strettamente positive perché una quantità di sostanza non positiva non è un campione fisico per questo modello. Non c'è traiettoria adiabatica, né integrale di lavoro irreversibile a pressione esterna, né servizio di conversione di unità; è puro lavoro isotermo reversibile del gas ideale a partire dalle tre grandezze note. Invii un corpo JSON con i campi obbligatori moles, temperature e volume_ratio. Ogni campo deve essere finito: campi mancanti, stringhe vuote, testo non numerico, NaN e Infinity falliscono immediatamente con invalid_input prima di qualsiasi risultato, e la validazione fallita non viene addebitata. Sono supportati alias: n e amount per moles; t, T e temp per temperature; ratio, v2_over_v1 e V2_V1 per il rapporto di volumi; gas_constant e R per una costante dei gas personalizzata opzionale. La temperatura deve essere kelvin assoluto strettamente positivo; zero o kelvin negativo è invalid_input. Il rapporto di volumi deve essere strettamente positivo: un rapporto non positivo solleva invalid_input perché il logaritmo naturale non è definito per argomenti nulli e negativi nei reali, che è il contratto di prodotto esplicito di questa pagina. Dopo la validazione il motore calcola il ln del rapporto, moltiplica per n R T con R predefinito uguale a 8.314462618 joule per mole-kelvin a meno che Lei non fornisca r, arrotonda a una precisione decimale stabile ed etichetta il processo come expansion, compression o isochoric_ratio_one quando il rapporto è esattamente uno e il lavoro è zero.
Uso pratico, limiti, prezzi e canali di consegna
Usi il calcolatore gratuito di lavoro isotermo nel browser quando desidera un controllo immediato di W uguale a n R T ln mentre corregge compiti, verifica un problema di espansione a pistone, confronta i segni di espansione rispetto a compressione o controlla il bilancio energetico di una simulazione a temperatura costante. Non c'è modello linguistico, né servizio termodinamico esterno, né casualità, quindi la capacità è sicura da fissare in controlli di integrazione continua e materiali didattici riproducibili. Abbini questa pagina ad altri strumenti termo del gas ideale quando la domanda successiva è la variazione isocora pressione-temperatura o l'energia di capacità termica, tenendo ogni intento SEO sulla propria pagina di calcolatore. Usi l'API prepagata quando uno script, una piattaforma di lezioni, un taccuino di laboratorio o un ausilio di controllo di processo necessita di JSON stabile per molti tripletti n–T–rapporto sotto un unico contratto. Ogni richiesta riuscita è un elemento fatturabile a $0.002; la validazione fallita non consuma saldo. Scelga le unità in modo coerente: se le moli sono in mol, la temperatura in kelvin e R in joule per mole-kelvin, work e work_joules escono in joule. I risultati sono pienamente deterministici: gli stessi input producono sempre lo stesso lavoro, lo stesso ln_volume_ratio e le stesse etichette di formula e metodo.
Casi di integrazione
Verifica di compiti ed esami
Studenti e correttori calcolano il lavoro di espansione o compressione isoterma reversibile per n, T e V2/V1 dati, confrontano i risultati in joule termine per termine e ricevono un errore chiaro invalid_input quando viene inviato per errore un rapporto di volumi non positivo.
Tutoraggio e generatori di curriculum
Gli autori di lezioni producono esempi risolti di lavoro isotermo con JSON strutturato per flashcard, fogli a passi ed esercizi autovalutati senza incorporare un pacchetto termo completo in ogni lingua.
Controlli di processo e simulazione
Gli script che necessitano di un controllo deterministico W=nRT·ln(V2/V1) chiamano un endpoint prepagato stabile invece di reimplementare il prodotto del logaritmo e della costante dei gas in ogni servizio.
Domande tecniche
Come si calcola il lavoro isotermo del gas ideale con questo strumento?
Invii JSON con moles (n), temperature in kelvin e volume_ratio (V2/V1). La risposta include work e work_joules uguali a n·R·T·ln(V2/V1), più ln_volume_ratio e un'etichetta di processo.
Il lavoro è positivo per l'espansione?
Sì. Questo calcolatore riporta il lavoro compiuto dal sistema: volume_ratio maggiore di uno produce lavoro positivo; un rapporto tra zero e uno (compressione) produce lavoro negativo del sistema.