A súrlódásmentesen mozgó dugattyúval hengerbe zárt oxigén tömege 80g. Melegítés hatására a hőmérséklete 20°C-ról 80°C-ra nő. Az oxigén fajhője állandó nyomáson 920 J/kg*°C. A) Mekkora hőmennyiséget vett fel az oxigén a környezetétől?

m = 80 g = 8 10-2

kg

T = 60 0C

Cp = 920

kg C

J

0

p = állandó

a) Q = ?

Alkalmazzuk a hőmennyiség kiszámítására kapott összefüggést!

Q = Cp m T = 920

kg C

J

0

·0,08 kg · 60 0C = 4416 J

Az oxigén 4416 J hőmennyiséget vett fel.

b) M = 32

mol

g

R = 8,314

molK

J

f = 5

Eb = ?

Számítsuk ki az anyagmennyiséget: n =

M

m

= 2,5 mol !

Alkalmazzuk a belső energia kiszámítására kapott összefüggést!

Eb =

2

5

n R T = 2,5 · 2,5 mol· 8,314

molK

J

· 600C = 3117,75 J

A belső energia változása 3117,75 J.

c) W = ?

Alkalmazzuk a hőtan I. főtételét: Eb = Q – p V = Q + W!

Fejezzük ki a munkát, helyettesítsük be az ismert adatokat!

W = Eb – Q = - 1298,25 J

A térfogati munka -1298,25 J