Question

Кислород массой 8 кг занимает объем 5 м3 и находится под давлением 5 атм. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объема 24 м3, а затем при постоянном объеме до давления 24 атм. Найти изменение внутренней энергии газа.

Answer 1

Дано:
m = 8 кг = 8000 г
V₁ = 5 м³
P₁ = 5 атм = 5 * 101325 Па
V₂ = 24 м³
P₂ = 24 атм = 24 * 101325 Па

Найти: ΔU

Решение:
1. Найдем работу газа при первом процессе, где происходит изобарное нагревание:
W₁ = P₁ * (V₂ - V₁) = 5 * 101325 * (24 - 5) = 9596250 Дж

2. Найдем работу газа при втором процессе, где происходит изохорное нагревание:
W₂ = V₂ * (P₂ - P₁) = 24 * 101325 * (24 - 5) = 46602000 Дж

3. Сумма работ поступает в виде изменения внутренней энергии газа:
ΔU = W₁ + W₂ = 9596250 + 46602000 = 56198250 Дж

Ответ: Изменение внутренней энергии газа равно 56198250 Дж.