Какую работу совершил воздух массой 200 г при его изобарном нагревании на 20 К? Какое количество теплоты ему при этом сообщили?

Ответ:

Объяснение:
Дано:
i = 5 - число степеней свободы молекулы воздуха
M = 29·10⁻³ кг/моль - молярная масса воздуха
m = 200 г = 0,2 кг
p - const (процесс изобарный)
ΔT = 20 К
________________
A - ?
Q - ?
Воспользуемся формулами, которые описывают изобарический процесс.
Работа:
A = (m/M)·R·ΔT = (0,2 / 29·10⁻³)·8,31·20 ≈ 1 150 Дж
Изменение внутренней энергии:
ΔU = (i/2)·(m/M)·R·ΔT = (i/2)·A = (5/2)·1150 ≈ 2 880 Дж

По I началу термодинамики:
Q = ΔU + A
Q = 2 880 + 1150 ≈ 4 000 Дж или Q ≈ 4 кДж