Какое количество воздуха имеет массу 87 кг и нагревается от 10 °С до 30 °С? Как изменяется внутренняя энергия этого

Milochka

40

Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу для изменения внутренней энергии вещества, а также учитывать физические свойства воздуха.

1. Рассчитаем изменение массы воздуха:
Масса воздуха равна 87 кг.

2. Рассчитаем изменение температуры воздуха:
Изначальная температура воздуха составляет 10 °C, а конечная - 30 °C.
ΔT = Tконечная - Тначальная = 30 °C - 10 °C = 20 °C.

3. Рассчитаем изменение внутренней энергии воздуха:
Изменение внутренней энергии (ΔU) связано с изменением температуры (ΔT) и молярной массой вещества (M) с помощью формулы:
ΔU = n * Cv * ΔT,
где n - количество вещества (в молях),
Cv - молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме.

4. Рассчитаем количество вещества воздуха (n):
Используем формулу: n = масса / молярная масса.
Молярная масса воздуха принимается равной 29 г/моль.

n = 87 кг / 0,029 кг/моль = 3006,9 моль.

5. Рассчитаем изменение внутренней энергии:
ΔU = 3006,9 моль * 20 °C * Cv,

где Cv для воздуха составляет около 20,8 Дж/(моль·°C).

ΔU = 3006,9 моль * 20 °C * 20,8 Дж/(моль·°C).
ΔU ≈ 1 249 032 Дж.

Таким образом, изменение внутренней энергии воздуха составляет приблизительно 1 249 032 Дж.
Mолярная масса воздуха, которую мы учли для расчетов, равняется 29 г/моль.