40.26 [1013, 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.)

Бак закрыт и его объём постоянен, поэтому используем данную удельную теплоёмкость: \(\Delta U=cm\Delta t\). При плотности воздуха около 1.29 кг/м³ масса воздуха \(m=1.29\cdot60=77.4\) кг.

\(\Delta t=20\) °C; \(\Delta U=720\cdot77.4\cdot20=1\,114\,560\) Дж.

Температура повысилась, следовательно, внутренняя энергия увеличилась.

Ответ: внутренняя энергия увеличилась примерно на 1,11 МДж.