801. Какое количество теплоты получили: а) 60 м³ воздуха в комнате при нагревании от 0 до 20 °C; б) воздух в герметически закрытом металлическом баке вместимостью 60 м³, если под действием солнечного излучения он нагрелся от 0 до 20 °C? Как и насколько изменилась внутренняя энергия воздуха в баке?

Для воздуха примем плотность 1,29 кг/м³ и удельную теплоёмкость 1000 Дж/(кг·°C). Масса 60 м³ воздуха: m = ρV = 1,29 · 60 = 77,4 кг.

а) При нагревании воздуха от 0 до 20 °C количество теплоты равно:

Q = cmΔt = 1000 · 77,4 · 20 = 1 548 000 Дж ≈ 1,55 МДж.

б) В герметическом баке объём постоянен, поэтому работа газа при расширении не совершается. Полученная энергия увеличивает внутреннюю энергию воздуха. При тех же массе и изменении температуры её увеличение составляет:

ΔU = cmΔt = 1 548 000 Дж ≈ 1,55 МДж.

Ответ: а) воздух получил примерно 1,55 МДж теплоты; б) внутренняя энергия воздуха в баке увеличилась примерно на 1,55 МДж.