Задачи. 3. В цилиндре под поршнем находится 1,25 кг воздуха. Для его нагревания на 4 °C при постоянном давлении было затрачено 5 кДж теплоты. Определите изменение внутренней энергии воздуха, молярная масса которого 0,029 кг/моль.

При постоянном давлении полученная теплота расходуется на изменение внутренней энергии и работу газа: \(Q=\Delta U+A\). Работа идеального газа равна \(A=nR\Delta T\).

Найдём количество вещества: \(n=\frac{m}{M}=\frac{1.25}{0.029}\approx43.10\) моль.

Изменение температуры: \(\Delta T=4\) K. Тогда \(A\approx43.10\cdot8.31\cdot4\approx1434\) Дж \(=1.434\) кДж.

Следовательно, \(\Delta U=Q-A=5-1.434\approx3.57\) кДж.

Ответ: внутреняя энергия увеличилась примерно на 3,57 кДж.