3. При изобарном расширении 80 г кислорода с температурой 300 К его объем увеличился в 1,5 раза. Определите коли- чество теплоты, израсходованной на нагревание кислоро- 45 да, работу, совершенную при его расширении, и изменение внутренней энергии газа.

1. Шаг 1: Определяем количество вещества кислорода.

   Молярная масса кислорода \(M = 0.032\) кг/моль, масса кислорода \(m = 0.08\) кг. Количество вещества:

   \[
   u = \frac{m}{M} = \frac{0.08}{0.032} = 2.5 \text{ моль}\]
2. Шаг 2: Определяем изменение температуры.

   Так как процесс изобарный, то при увеличении объема в 1,5 раза температура также увеличится в 1,5 раза:

   \[\frac{V_2}{V_1} = \frac{T_2}{T_1} = 1.5\] \[T_2 = 1.5 T_1 = 1.5 \cdot 300 = 450 \text{ K}\]

   Изменение температуры:

   \[\Delta T = T_2 - T_1 = 450 - 300 = 150 \text{ K}\]
3. Шаг 3: Вычисляем количество теплоты, необходимое для нагревания.

   Количество теплоты для изобарного процесса:

   \[Q = \frac{7}{2}
   u R \Delta T\]

   Подставляем значения:

   \[Q = \frac{7}{2} \cdot 2.5 \cdot 8.31 \cdot 150 = 10921.875 \text{ Дж} \approx 10.92 \text{ кДж}\]
4. Шаг 4: Вычисляем работу, совершенную при расширении. \[A = p \Delta V =
   u R \Delta T\]

   Подставляем значения:

   \[A = 2.5 \cdot 8.31 \cdot 150 = 3116.25 \text{ Дж} \approx 3.12 \text{ кДж}\]
5. Шаг 5: Вычисляем изменение внутренней энергии. \[\Delta U = \frac{5}{2}
   u R \Delta T\]

   Подставляем значения:

   \[\Delta U = \frac{5}{2} \cdot 2.5 \cdot 8.31 \cdot 150 = 7771.875 \text{ Дж} \approx 7.77 \text{ кДж}\]

Ответ: Количество теплоты равно 10.92 кДж, работа равна 3.12 кДж, изменение внутренней энергии равно 7.77 кДж.