Объем 160г кислорода,температура которого 27 градусов,при изобарном нагревании увеличился вдвое.Найти работу газа при расширении;количество теплоты ,которое пошло на нагревание кислорода;изменение внутренней энергии.Ср=0,92 кДж,кг*К
Работа газа при расширении вычисляется по формуле:
[W = \int_{V_1}^{V_2}PdV]
Для изобарного процесса:
[W = P(V_2 - V_1)]
Учитывая, что объем увеличился вдвое, то (V_2 = 2V_1), где (V_1 = \frac{mRT}{P}). Также из уравнения состояния идеального газа (PV = mRT) исключаем массу газа (m = \frac{PV}{RT}).
[W = \int_{V_1}^{V_2}PdV]
Для изобарного процесса:
[W = P(V_2 - V_1)]
Учитывая, что объем увеличился вдвое, то (V_2 = 2V_1), где (V_1 = \frac{mRT}{P}). Также из уравнения состояния идеального газа (PV = mRT) исключаем массу газа (m = \frac{PV}{RT}).
Таким образом,
[W = P(2V_1 - V_1) = PV_1 = \frac{RT}{V_1}]
[W = \frac{0,0821 \cdot 300}{0,16} = 153,975\ кДж]
Количество теплоты, которое пошло на нагревание кислорода, равно работе газа в данном процессе:[Q = W = 153,975\ кДж]
Изменение внутренней энергии газа равно разности между полученным количеством теплоты и работой газа:[\Delta U = Q - W = 0\ кДж]