10 г кислорода находится под давлением 0,3 мпа при температуре 10°c. после нагревания при постоянном давлении газ занял объем 10 л. найти 1) количество теплоты, полученное газом, 2) изменение внутренней энергии газа, 3) работу, совершенную газом при расширении.
Q;ΔU;A-?
p=0,3МПа=0,3*10⁶Па
T=10°C=283К
V₂=10л=10⁻²м³
m=10г=10⁻²кг
μ=32*10⁻³кг/моль
R=8,31Дж/(кг*К)
pV₁=mRT/μ-рівняння Клапейрона-Менделєєва
V₁=mRT/pμ
V₁=10⁻²*8,31*283/0,3*10⁶*32*10⁻³=245*10⁻⁵=0,245*10⁻²
A=p(V₂-V₁)
A=0,3*10⁶(1*10⁻²-0,245*10⁻²)=0,23*10⁴Дж=2,3*10³Дж=2,3кДж
Оскільки процес ізобарний
V₁/T₁=V₂/T₂
T₂=V₂T₁/V₁
T₂=10⁻²*283/0,245*10⁻²=1155К
ΔU=5mR(T₂-T₁)/2μ
ΔU=5*10⁻²*8,31(1155-283)/2*32*10⁻³=5660Дж=5,66кДж
Q=A+ΔU
Q=2,3+5,66=7,96кДж