Азот массой 14 г сжимают изотермически при температуре 300 К от давления 100 кПа до давления 500 кПа. Определить: изменение внутренней энергии газа; б) работу сжатия; в) количество теплоты, которое выделилось.

Дано:

• Масса азота $m = 14$ г = $0.014$ кг
• Температура $T = 300$ K
• Начальное давление $P_1 = 100$ кПа = $100 \times 10^3$ Па
• Конечное давление $P_2 = 500$ кПа = $500 \times 10^3$ Па
• Молярная масса азота $M = 28$ г/моль = $0.028$ кг/моль

Найти:

а) изменение внутренней энергии газа;
б) работа сжатия;
в) количество теплоты, которое выделилось.

Решение:

Шаг 1: Определим количество вещества (моль) газа.

Количество вещества $n$ определяется по формуле:

Подставим значения: