каким образом изменится внутренняя энергия газа, если один килограмм кислорода сжимается адиабатически

Предмет вопроса: Изменение внутренней энергии газа при адиабатическом сжатии

Инструкция: При адиабатическом сжатии газа изменяется его внутренняя энергия. Для расчета этого изменения, воспользуемся законом Гей-Люссака для идеального газа:

${\displaystyle \frac{T_1}{T_2}}={\left({\displaystyle \frac{V_1}{V_2}}\right)}^{\gamma -1}$

Где:
$T_1$ - начальная температура газа,
$T_2$ - конечная температура газа,
$V_1$ - начальный объем газа,
$V_2$ - конечный объем газа,
$\gamma$ - показатель адиабаты (для кислорода $\gamma =1.4$).

Чтобы найти изменение внутренней энергии, используем формулу:

$\mathrm{\Delta }U=C_V\cdot m\cdot (T_2-T_1)$

Где:
$\mathrm{\Delta }U$ - изменение внутренней энергии газа,
$C_V$ - удельная теплоемкость газа при постоянном объеме,
$m$ - масса газа.

Для кислорода $C_V=0.665{\displaystyle \frac{кДж}{кг\cdot К}}$.

Например:
Масса газа $m=1кг$,
$T_1=20°C=293.15K$,
$T_2=500°C=773.15K$.

Используя формулы, найдем изменение внутренней энергии:
$\mathrm{\Delta }U=0.665\cdot 1\cdot (773.15-293.15)=328.77кДж$.

Совет: Для лучшего понимания адиабатического процесса и связанных с ним формул, рекомендуется изучить термодинамику идеальных газов.

Задача на проверку:
Если температура воздуха поднимается с 25°С до 200°С адиабатическим и безтурбулентным процессом, исходя из показателя $C_p/C_v=1.4$, найдите изменение внутренней энергии воздуха.