1013. а) Воздух, заполняющий объём 0,5 м³ в цилиндре с лёгким поршнем, нагрели от 0 °C до 30 °C при постоянном атмосферном давлении. Какое количество теплоты получил воздух? б) В порожнем закрытом металлическом баке вместимостью 60 м³ под действием солнечного излучения воздух нагрелся от 0 до 20 °C. Как и на сколько изменилась внутренняя энергия воздуха в баке? (Удельная теплоёмкость воздуха при постоянном объёме равна 720 Дж/(кг·°C).)

а) Для воздуха при постоянном давлении cₚ ≈ 1000 Дж/(кг·°C), ρ ≈ 1,29 кг/м³. m = 1,29 · 0,5 = 0,645 кг. Q = cₚmΔt ≈ 1000 · 0,645 · 30 = 19 350 Дж.

б) m = ρV ≈ 1,29 · 60 = 77,4 кг. Изменение внутренней энергии: ΔU = cᵥmΔt = 720 · 77,4 · 20 = 1 114 560 Дж. Внутренняя энергия увеличилась.