Сначала рассчитаем количество теплоты, выделившееся при конденсации пара. Q1= - r*m. ( r - удельная теплота парообразования=2,3*10^6Дж/кг ( для воды) , m -масса=0,05кг, минус означает, что тепло выделяется) . Q1= - 2,3*10^6*0,05= - 115000Дж. А теперь количество теплоты, выделившиеся при остывании воды от t1=100град, до t2=60град. ) Q2=c*m*(t2 - t1). ( c -удельная теплоёмкость воды=4200Дж/кг*град) Q2=4200*0,05*( 60 - 100)= - 8400Дж. Всё выделившееся количество теплоты= сумме. Q=Q1+Q2. Q= - 115000 + ( - 8400)= - 123400Дж. ( - 123,4кДж.)
При изохорном нагревании работа газа равна нулю (объем не меняется)
A = 0
Следовательно вся энергия поступающая в систему из вне идет на увеличение внутренней энергии системы
ΔU = ΔQ
Формула диоксида углерода CO₂ - не идеальный газ
M(CO₂) = 44*10⁻³ кг/моль
ΔQ = cv * m * ΔT
cv = i * R / 2
Δp * V = m * R * ΔT / M => m * ΔT = Δp * V * M / R
ΔQ = i * R *Δp * V * M / (2 *R) = i *Δp * V * M / 2
i = 6, т. к. CO₂ - многоатомный газ, число атомов в молекуле больше 2-х
ΔQ = 6 * 5*10³ Па * 2 м³ * 44*10⁻³ кг/моль / 2 = 1320 Дж = 1,32 кДж
ΔU = 1,32 кДж