Как изменяется внутренняя энергия воздуха при нагревании его от 40 до 80 с при постоянном давлении, если масса воздуха
Как изменяется внутренняя энергия воздуха при нагревании его от 40 до 80 с при постоянном давлении, если масса воздуха составляет 200 г, а его объем увеличивается на 0,01 м при давлении 150 кпа? Удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении составляет 1000 Дж/ (кг с), а молярная масса воздуха - 29 г/моль.
Petya 36
Чтобы решить задачу, нужно воспользоваться формулой для изменения внутренней энергии вещества. В данном случае у нас меняется температура и объем воздуха при постоянном давлении, поэтому будем использовать следующую формулу:\(\Delta U = m \cdot c_p \cdot \Delta T\)
Где:
\(\Delta U\) - изменение внутренней энергии воздуха,
\(m\) - масса воздуха,
\(c_p\) - удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении,
\(\Delta T\) - изменение температуры.
Для начала, найдем изменение температуры \(\Delta T\):
\(\Delta T = T_2 - T_1\)
\(T_2 = 80 \,^{\circ}C\)
\(T_1 = 40 \,^{\circ}C\)
\(\Delta T = 80 - 40 = 40 \,^{\circ}C\)
Теперь можем рассчитать изменение внутренней энергии \(\Delta U\):
\(\Delta U = m \cdot c_p \cdot \Delta T\)
\(m = 200 \, г\)
\(c_p = 1000 \, \frac{Дж}{кг \cdot с}\)
\(\Delta T = 40 \,^{\circ}C\)
\(\Delta U = 200 \cdot 1000 \cdot 40 = 8 \cdot 10^6 \, Дж\)
Итак, изменение внутренней энергии воздуха при таких условиях нагрева составляет \(8 \cdot 10^6 \, Дж\).