Задача по термодинамическим процессам, буду благодарен всем кто поможет

Для решения этой задачи по термодинамике можно использовать первый закон термодинамики, который для процесса при постоянном давлении можно записать как:

\[Q = \Delta U + W\]

Где:
\(Q\) - тепло, переданное системе,
\(\Delta U\) - изменение внутренней энергии системы,
\(W\) - работа, совершенная над системой.

1. Определим изменение внутренней энергии системы:

\(\Delta U = Q - W\)

2. Тепло, переданное системе, можно выразить через теплоемкость \(C\) и изменение температуры \(\Delta T\) по формуле \(Q = C \cdot \Delta T\).

3. Работу \(W\) при постоянном давлении можно определить как \(W = P \cdot \Delta V\), где \(P\) - давление, а \(\Delta V\) - изменение объема.

Теперь по порядку:

Шаг 1: Определим изменение температуры:

\(\Delta T = T_{\text{конечная}} - T_{\text{начальная}} = 0 °C - 400 °C = -400 °C\)

Шаг 2: Рассчитаем тепло, переданное системе. Так как теплоемкость нелинейна, будем использовать интеграл:

\[Q = \int_{T_1}^{T_2} C(T) \cdot dT\]

Шаг 3: Определим работу:

\[W = P \cdot \Delta V\]

Шаг 4: Найдем изменение внутренней энергии \(\Delta U\) по формуле \(\Delta U = Q - W\).

После получения значений \(Q\), \(W\) и \(\Delta U\), можно пересчитать тепло в джоулях, так как обычно теплоемкость выражается в джоулях.

Давайте начнем с определения значения тепла \(Q\) через интеграл теплоемкости \(C(T)\) в данном диапазоне температур.