5. Объем кислорода массой 160 г, температура которого 27 °С, при изобарном нагревании увеличился вдвое. Найдите рабо- ту газа при расширении, количество теплоты, которое пошло на нагревание кислорода, изменение внутренней энергии.

1. Шаг 1: Определяем начальные данные.

   Масса кислорода \(m = 160\) г = 0.16 кг.

   Начальная температура \(T_1 = 27\) °C = 300 K.

   Объем увеличился вдвое, значит, \(V_2 = 2V_1\).

2. Шаг 2: Определяем количество вещества кислорода.

   Молярная масса кислорода \(M = 0.032\) кг/моль. Количество вещества:

   \[
   u = \frac{m}{M} = \frac{0.16}{0.032} = 5 \text{ моль}\]
3. Шаг 3: Определяем конечную температуру.

   Так как процесс изобарный, то:

   \[\frac{V_2}{V_1} = \frac{T_2}{T_1}\] \[T_2 = 2T_1 = 2 \cdot 300 = 600 \text{ K}\]

   Изменение температуры:

   \[\Delta T = T_2 - T_1 = 600 - 300 = 300 \text{ K}\]
4. Шаг 4: Вычисляем работу газа при расширении. \[A =
   u R \Delta T = 5 \cdot 8.31 \cdot 300 = 12465 \text{ Дж} = 12.465 \text{ кДж}\]
5. Шаг 5: Вычисляем количество теплоты, необходимое для нагревания. \[Q = \frac{7}{2}
   u R \Delta T = \frac{7}{2} \cdot 5 \cdot 8.31 \cdot 300 = 43627.5 \text{ Дж} = 43.6275 \text{ кДж}\]
6. Шаг 6: Вычисляем изменение внутренней энергии. \[\Delta U = \frac{5}{2}
   u R \Delta T = \frac{5}{2} \cdot 5 \cdot 8.31 \cdot 300 = 31162.5 \text{ Дж} = 31.1625 \text{ кДж}\]

Ответ: Работа газа равна 12.465 кДж, количество теплоты равно 43.6275 кДж, изменение внутренней энергии равно 31.1625 кДж.