При изобарном расширении 80г кислорода с теипературы 300 к его объем увеличился в 1,5 раза. определить количество теплоты, израсходованной на нагревание кислорода, работу, совершенную для его расширения, и изменение внутренней энергии газа.

Количество теплоты составляет 10906,875 Дж, работа расширения равна 3116,25 Дж, а изменение внутренней энергии газа составляет 7790,625 Дж. ️ Шаг 1: Определение изменения температуры и количества вещества При изобарном процессе ( $P=\text{const}$) выполняется закон Гей-Люссака: $\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}$ . По условию объем увеличился в 1,5 раза ( $V_2=1,5V_1$), следовательно, конечная температура также увеличилась в 1,5 раза: $T_2=1,5\cdot T_1=1,5\cdot 300=450\text{К}$Изменение температуры составляет: $\Delta T=T_2-T_1=450-300=150\text{К}$Количество вещества кислорода ( $M=0,032$ кг/моль): $\nu =\frac{m}{M}=\frac{0,08}{0,032}=2,5\text{моль}$ ️ Шаг 2: Расчет работы расширения газа Работа $A$ при изобарном расширении определяется формулой: $A=\nu R\Delta T$Подставляем значения ( $R=8,31$ Дж/(моль·К)): $A=2,5\cdot 8,31\cdot 150=3116,25\text{Дж}$️ Шаг 3: Расчет изменения внутренней энергии Для двухатомного газа (кислород $O_2$) число степеней свободы $i=5$. Изменение внутренней энергии $\Delta U$: $\Delta U=\frac{i}{2}\nu R\Delta T=\frac{5}{2}\cdot 2,5\cdot 8,31\cdot 150=7790,625\text{Дж}$ ️ Шаг 4: Расчет количества теплоты Согласно первому закону термодинамики, количество теплоты $Q$, переданное газу в изобарном процессе, расходуется на изменение внутренней энергии и совершение работы: $Q=\Delta U+A=\frac{i+2}{2}\nu R\Delta T$ $Q=7790,625+3116,25=10906,875\text{Дж}$ Ответ: Количество теплоты $Q=10906,875$ Дж, работа $A=3116,25$ Дж, изменение внутренней энергии $\Delta U=7790,625$ Дж. Уточните, требуется ли перевести полученные значения в килоджоули для итоговой записи?