Определите работу, совершенную над газом и изменение его внутренней энергии при увеличении объема под изобарным

Для решения этой задачи, нам следует использовать основные принципы термодинамики.

Первое, что нужно определить, это работу, совершенную над газом при изобарном нагревании. Работа, совершенная над газом при постоянном давлении (исобарном процессе), определяется формулой:

\[W = P \cdot \Delta V\]

где \(W\) - работа, \(P\) - давление газа, \(\Delta V\) - изменение объема газа.

В задаче указано, что у нас имеется 160 г кислорода и его объем увеличивается при изобарном нагревании. Однако, нам не даны никакие значения исходного объема и давления газа, поэтому нам следует установить эти значения.

Для упрощения расчетов, мы можем использовать идеальный газовый закон:

\[PV = nRT\]

где \(P\) - давление газа, \(V\) - объем газа, \(n\) - количество вещества, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура в Кельвинах.

У нас имеется 160 г кислорода. Мы можем использовать молярную массу кислорода (32 г/моль) и постоянную Авогадро (6.02214076 × 10^23 моль^-1) для вычисления количества вещества:

\[n = \frac{{\text{масса}}}{{\text{молярная масса}}} = \frac{{160 \, \text{г}}}{{32 \, \text{г/моль}}} = 5 \, \text{моль}\]

Таким образом, у нас есть 5 моль кислорода.

Теперь нам нужно установить начальное и конечное состояния газа, чтобы рассчитать изменение объема (\(\Delta V\)). В задаче нам не даны значения начального и конечного объемов, поэтому мы просто предположим, что объем увеличился на \(x\) литров.

Теперь мы можем рассчитать работу (\(W\)):

\[W = P \cdot \Delta V = P \cdot (V_2 - V_1)\]

где \(P\) - давление газа, \(V_2\) - конечный объем газа, \(V_1\) - начальный объем газа.

С учетом того, что у нас изобарный процесс, давление газа остается постоянным. Поэтому работа (\(W\)) может быть переписана как:

\[W = P \cdot \Delta V = P \cdot V_2 - P \cdot V_1\]

Таким образом, нам нужно знать значения давления и объемов в начальном и конечном состояниях газа, чтобы рассчитать работу. Если нам предоставят эти значения, то мы сможем продолжить решение задачи и рассчитать работу.

Относительно изменения внутренней энергии газа, можно сказать, что при изобарном процессе изменение внутренней энергии определяется только изменением теплоты (\(\Delta U = q\)), поскольку работа (\(W\)) не вносит вклад в изменение внутренней энергии при изобарном процессе.

Поэтому для определения изменения внутренней энергии (\(\Delta U\)), нам нужно знать, сколько теплоты (\(q\)) было передано или получено газом при данном процессе. Если нам предоставят значение теплоты, то мы сможем продолжить решение задачи и рассчитать изменение внутренней энергии.