Яку функцію виконує повітря масою 0,16 кг під час ізобарного нагрівання на 12°С? Молярна маса повітря становить 0,029

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать формулу для определения изменения внутренней энергии изобарного процесса.

Известно, что изменение внутренней энергии (\(\Delta U\)) равно произведению массы (\(m\)), изменения температуры (\(\Delta T\)), и молярной массы (\(M\)) с учетом постоянного давления (\(P\)):

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

где \(C\) - удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении.

Чтобы найти удельную теплоемкость (\(C\)), мы можем использовать известное значение молярной массы (\(M\)) и идеальный газовый закон:

\(M = \frac{m}{n}\)

где \(n\) - количество молей вещества.

Таким образом, удельная теплоемкость (\(C\)) может быть выражена как:

\(C = \frac{R}{M}\)

где \(R\) - универсальная газовая постоянная.

Теперь мы можем подставить значение \(C\) в исходную формулу:

\(\Delta U = m \cdot (\frac{R}{M}) \cdot \Delta T\)

Подставим значения из условия задачи:

\(m = 0,16 \, \text{кг}\) (масса воздуха)
\(M = 0,029 \, \text{кг/моль}\) (молярная масса воздуха)
\(\Delta T = 12^\circ \text{C}\) (изменение температуры)

Также, универсальная газовая постоянная \(R\) составляет \(8,314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}\).

Теперь мы можем вычислить изменение внутренней энергии:

\(\Delta U = 0,16 \, \text{кг} \cdot (\frac{8,314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}}{0,029 \, \text{кг/моль}}) \cdot 12^\circ \text{C}\)

Давайте рассчитаем это:

\(\Delta U = 0,16 \, \text{кг} \cdot \frac{8,314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}}{0,029 \, \text{кг/моль}} \cdot 12\)