В цилиндре под поршнем находится 1,25 кг воздуха. Для его нагревания на 4 градуса Цельсия при постоянном давлении было затрачено 5 кДж теплоты. Определите изменение внутренней энергии воздуха(М=0,029кг/моль).

Ответ:
Изменения внутренней энергии воздуха 3567 Дж.
Объяснение:
ДАНО:
m= 1,25 кг
t = 4 °С
Q = 5кДж
M = 0,029 кг/моль
P = const
R = 8,31 Дж/кг · °К
ΔU - ?
РЕШЕНИЕ:
Запишем первый закон термодинамики:
Q = ΔU + A, где
Q - количество теплоты, переданное системе, которое идет на изменение внутренней энергии системы ΔU и на совершение системой работы А над внешними телами. Тогда,
ΔU = Q - A.
Работа системы: A = PΔV.
Используем уравнение Менделеева-Клапейрона для двух состояния системы:

Из условия P = const, таким образом P₁ = P₂.


Тогда работа системы:
,
ΔТ - изменение температуры в Кельвинах, поскольку в Цельсиях температура изменилась на 4 градуса, то и в Кельвинах будет такое же изменение.
ΔТ = 4 °К.
Итоговая формула изменения внутренней энергии:

(Дж)