В изохорном процессе 1-2 объём V2=V1=V – не меняется, а значит и никакой работы не совершается.
В изобарном процессе 2-3, когда P3=P2=P/n=const, работа равна:
A = P/n (V3–V2), найдём V3:
Из уравнения идеального газа:
PV = νRT = P3 V3 ;
V3 = PV/P3 = PV/[P/n] = Vn ;
V3–V2 = Vn – V = V(n–1) ;
A = P/n (V3–V2) = PV(n–1)/n = PV(1–1/n) = νRT(1–1/n) = [m/μ] RT(1–1/n) ;
A = PV(1–1/n) ; [1]
A = [m/μ] RT(1–1/n) ; [2]
Посмотрим внимательно на уравнение идеального газа:
PV = [m/μ] RT ; <==> μV = mRT/P – задано в условии ;
μ и V – неопределённы, главное, чтобы их произведение было равно mRT/P, поэтому работу можно найти по формулам [1] или [2], только зная либо μ, либо V.
Если взять гелий, то работа будет равна:
A[He] = [m/0.04] RT(1–1/n) ;
А если взять кислород, то работа будет:
A[O2] = [m/0.32] RT(1–1/n) ;
Работа гелия в 8 раз больше работы кислорода в одних и тех же условиях, заданных в задаче. Причём это никак не противоречит условию, так как условию легко удовлетворить, просто выбрав необходимый объём исходя из соотношения:
μV = mRT/P – задано в условии ,
а поскольку объём не задан, то это означает, что просто у гелия начальный объём в 8 раз больше, чем у кислорода.
Таким образом, ответ объективно зависит от незаданного в задании параметра (μ или V).