Вычислите увеличение внутренней энергии кислорода массой 0,5 кг при изохорном повышении его температуры...

Для вычисления увеличения внутренней энергии кислорода массой 0,5 кг при изохорном повышении его температуры на 15 градусов, мы можем воспользоваться формулой:

ΔU = n Cv ΔT

Где: ΔU - увеличение внутренней энергии n - количество вещества (в молях) Cv - удельная теплоемкость при постоянном объеме ΔT - изменение температуры

Для начала найдем количество молей кислорода:

m = M / Mm

Где: m - масса вещества M - масса вещества в кг Mm - молярная масса вещества

Для кислорода молярная масса равна 32 г/моль, поэтому:

m = 0,5 кг / 32 г/моль = 0,015625 моль

Теперь можем вычислить увеличение внутренней энергии:

ΔU = 0,015625 моль 20,8 Дж/(мольК) * 15 К = 4,9 Дж

Таким образом, увеличение внутренней энергии кислорода массой 0,5 кг при изохорном повышении его температуры на 15 градусов составляет 4,9 Дж.

Чтобы вычислить увеличение внутренней энергии кислорода при изохорном процессе, нужно воспользоваться формулой для изменения внутренней энергии идеального газа. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры и может быть выражена через теплоёмкость при постоянном объёме ( C_V ).

Формула для изменения внутренней энергии при изохорном процессе:

[ \Delta U = m \cdot C_V \cdot \Delta T ]

где:

• ( \Delta U ) — изменение внутренней энергии,
• ( m ) — масса газа,
• ( C_V ) — удельная теплоёмкость при постоянном объёме,
• ( \Delta T ) — изменение температуры.

Для кислорода ((O_2)), удельная теплоёмкость при постоянном объёме ( C_V ) можно взять приближённо равной 0.918 кДж/(кг·K) или 918 Дж/(кг·K).

Подставим известные значения в формулу:

• ( m = 0.5 ) кг,
• ( \Delta T = 15 ) K (поскольку изменение температуры в градусах Цельсия равно изменению в кельвинах).

Тогда:

[ \Delta U = 0.5 \cdot 918 \cdot 15 ]

[ \Delta U = 6898.5 \, \text{Дж} ]

Таким образом, увеличение внутренней энергии кислорода при изохорном повышении его температуры на 15 градусов составляет 6898.5 Дж.