Для определения изменения внутренней энергии кислорода воспользуемся первым законом термодинамики для изобарного процесса:
ΔU = Q - A = m Cv ΔT + P ΔV
где m - масса кислорода, Cv - удельная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры, P - давление, ΔV - изменение объема.
Так как масса и удельная теплоемкость кислорода не указаны в условии, будем считать их константами. Тогда ΔU прямо пропорционально изменению температуры и объему:
ΔU ~ ΔT и ΔU ~ ΔV
Чтобы найти коэффициент пропорциональности, нам нужно узнать значение P ΔV:
P ΔV = 41 000 Па * 0.09 м³ = 3690 Дж
Примем ΔT = 1 и найдем ΔU:
ΔU ≈ m Cv + 3690 ≈ 1 кДж
Таким образом, изменение внутренней энергии кислорода составляет примерно 1 кДж.