На сколько изменится внутренняя энергия воздуха, когда его объем увеличивается на 0,01 м, при нагревании от 40 до

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу для изменения внутренней энергии вещества:

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

Где:
\(\Delta U\) - изменение внутренней энергии
\(m\) - масса вещества
\(c\) - удельная теплоемкость
\(\Delta T\) - изменение температуры

Сначала нам нужно найти массу воздуха. Зная молярную массу воздуха (29 г/моль), мы можем рассчитать массу для данного объема воздуха. Формула для расчета массы вещества выглядит следующим образом:

\(m = \frac{{\text{{молярная масса}}}}{{\text{{объем моля газа}}}}\)

Для нашей задачи, объем увеличивается на 0,01 м. Нам нужно учитывать, что масса вещества остается постоянной, поэтому можем использовать начальный объем для рассчета массы воздуха.

Итак, масса воздуха равна:

\(m = \frac{{29 \, \text{{г/моль}}}}{{22,4 \, \text{{л/моль}}}} \cdot 40 \, \text{{л}}\)

Теперь нам нужно рассчитать изменение внутренней энергии. Мы знаем удельную теплоемкость воздуха при постоянном давлении (1000 Дж/кг·с) и изменение температуры (80°C - 40°C = 40°C).

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

\(\Delta U = 40 \cdot 1000 \cdot 40\)

Теперь давайте вычислим все значения:

\(m = \frac{{29}}{{22,4}} \cdot 40 = 50\) г

\(\Delta U = 50 \cdot 1000 \cdot 40 = 2 \, 000 \, 000\) Дж

Таким образом, изменение внутренней энергии воздуха при нагревании от 40°C до 80°C при постоянном давлении 150 кПа составляет 2 000 000 Дж.