На сжатие трех килограмм метана затрачено 300 кДж работы, при этом внутренняя энергия газа увеличилась на 595 кДж. Определить количество тепла и указать, подводится оно или отводится; определить изменение температуры и энтальпии газа, если мольная

Нам даны следующие данные для процесса сжатия метана:

1. Масса метана m = 3 кг.
   
2. Работа, затраченная на сжатие, A = 300 кДж (работа, затраченная на сжатие, выполняется над газом, то есть положительная с точки зрения поступления энергии).
   
3. Изменение внутренней энергии ΔU = +595 кДж (увеличение внутренней энергии).
   
4. Мольная теплоёмкость при постоянном объёме C_v = 26,48 кДж/(кмоль·К).
   
   Прежде всего воспользуемся первым законом термодинамики для открытых систем (с учетом выбранной системы знаков, когда работа, совершённая над газом, считается положительной):
     ΔU = Q + A,
   где Q – количество тепла (положительное, если тепло подводится, отрицательное – если отводится).
   
   Найдём Q:
     Q = ΔU − A = 595 кДж − 300 кДж = +295 кДж.
   Поскольку Q положительно, тепло подведено к газу.
   
   Далее определим изменение температуры ΔT. Для идеального газа при постоянном объёме:
     ΔU = n · C_...