№631 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Какую работу совершил воздух массой $$200\ \text{г}$$ при его изобарном нагревании на $$20\ \text{К}$$? Какое количество теплоты ему при этом сообщили?

Массу переведём в килограммы: $$m=200\ \text{г}=0{,}2\ \text{кг}.$$

При изобарном нагревании работа газа:

$$A=\nu R\Delta T=\frac{m}{M}R\Delta T,$$

где $$M=0{,}029\ \text{кг/моль}$$ — молярная масса воздуха, $$R=8{,}31\ \text{Дж/(моль}\cdot\text{К)}.$$

Тогда

$$A=\frac{0{,}2\cdot 8{,}31\cdot 20}{0{,}029}\approx 1{,}15\cdot 10^3\ \text{Дж}=1{,}15\ \text{кДж}.$$

Количество теплоты, сообщённое воздуху:

$$Q=cm\Delta T,$$

где $$c=1{,}01\ \text{кДж/(кг}\cdot\text{К)}.$$

Следовательно,

$$Q=1{,}01\cdot 0{,}2\cdot 20=4{,}04\ \text{кДж}.$$

Ответ: $$A=1{,}15\ \text{кДж},\quad Q=4{,}04\ \text{кДж}.$$