Какое количество теплоты было подведено к воздуху при его нагреве от температуры t1 = 25 °C до t2 = (100 + 2×11

Для решения данной задачи мы можем воспользоваться формулой для вычисления количества теплоты, подведенной к веществу:

\(Q = C \cdot m \cdot \Delta t\),

где \(Q\) - количество теплоты, подведенной к веществу, \(C\) - теплоемкость вещества, \(m\) - масса вещества, \(\Delta t\) - изменение температуры.

Так как в задаче указано, что теплоемкость воздуха остается постоянной, то мы можем использовать следующую формулу для вычисления теплоемкости:

\(C = c \cdot m\),

где \(c\) - удельная теплоемкость воздуха.

Таким образом, перед тем как продолжить с формулой для вычисления количества теплоты, мы должны вычислить массу воздуха и удельную теплоемкость.

Масса воздуха (\(m\)) можно вычислить, зная его объем (\(V\)) и плотность (\(\rho\)):

\(m = V \cdot \rho\).

Объем воздуха (\(V\)) в задаче равен 5 м³. Чтобы вычислить его плотность, мы будем использовать уравнение состояния идеального газа:

\(pV = mRT\),

где \(p\) - давление газа, \(T\) - абсолютная температура газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная.

Поскольку в задаче указано, что абсолютное давление воздуха равно \(p_1 = 0,3\) МПа, мы будем использовать его для вычисления плотности. Заметим, что 1 МПа равно \(10^6\) Па.

Теперь мы можем вычислить плотность (\(\rho\)):

\(\rho = \frac{mp}{RT}\).

Универсальная газовая постоянная \(R\) для воздуха составляет примерно 287 Дж/(кг·К). Молярная масса воздуха \(M\) составляет примерно 0,029 кг/моль.

Теперь мы можем вычислить массу воздуха (\(m\)):

\(m = V \cdot \rho\).

Теперь, когда у нас есть масса воздуха (\(m\)) и удельная теплоемкость (\(c\)), мы можем приступить к вычислению количества теплоты (\(Q\)).

Изначально заданы начальная температура \(t_1 = 25\) °C и конечная температура \(t_2 = (100 + 2 \cdot 11)\) °C. Чтобы выразить разницу температур в абсолютных единицах, мы должны преобразовать их в Кельвины (К):

\(\Delta t = (t_2 - t_1) + 273,15\).

Теперь мы можем использовать формулу для вычисления количества теплоты:

\(Q = c \cdot m \cdot \Delta t\).

Подставляя значения, мы можем вычислить количество теплоты, подведенное к воздуху.