На сколько изменяется внутренняя энергия воздуха при нагреве от 40 до 80 °С при неизменном давлении 150 кПа, если

  • 42
На сколько изменяется внутренняя энергия воздуха при нагреве от 40 до 80 °С при неизменном давлении 150 кПа, если его масса составляет 200 г? Известно, что объем воздуха увеличивается на 0,01 м3. Удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении составляет 1000 Дж/(кг • °С), а молярная масса воздуха равна 29 г/моль.
Зарина
18
Мы можем решить эту задачу, используя формулу изменения внутренней энергии вещества:

\(\Delta U = m \cdot c \cdot \Delta T\),

где
\(\Delta U\) - изменение внутренней энергии,
\(m\) - масса вещества,
\(c\) - удельная теплоемкость вещества,
\(\Delta T\) - изменение температуры.

Первым делом нам необходимо найти изменение температуры \(\Delta T\). Мы знаем, что температура воздуха изменилась от 40 до 80 °C, поэтому

\(\Delta T = 80 °C - 40 °C = 40 °C\).

Теперь мы можем найти изменение внутренней энергии \(\Delta U\) с использованием следующей формулы:

\(\Delta U = m \cdot c \cdot \Delta T\).

Подставляя известные значения, получаем:

\(\Delta U = 0.2 \, \text{кг} \cdot 1000 \, \text{Дж/(кг • °С)} \cdot 40 °C\).

Рассчитаем это значение:

\(\Delta U = 8000 \, \text{Дж}\).

Таким образом, внутренняя энергия воздуха изменится на 8000 Дж при нагреве от 40 до 80 °С при постоянном давлении 150 кПа.