Để giải bài toán này, chúng ta cần sử dụng công thức tính nhiệt lượng và độ biến thiên nội năng cho các quá trình đẳng tích và đẳng áp.
### Thông tin đã cho:
- Khối lượng khí ôxi (O₂): \( m = 160 \, g = 0.16 \, kg \)
- Nhiệt độ ban đầu: \( T_1 = 50^\circ C = 323 \, K \)
- Nhiệt độ cuối: \( T_2 = 60^\circ C = 333 \, K \)
- Nhiệt dung riêng của khí ôxi:
- Đẳng tích: \( c_v = 0.718 \, kJ/(kg \cdot K) \)
- Đẳng áp: \( c_p = 1.005 \, kJ/(kg \cdot K) \)
### a) Đẳng tích
Trong quá trình đẳng tích, nhiệt lượng mà khí nhận được được tính bằng công thức:
\[
Q = m \cdot c_v \cdot \Delta T
\]
Trong đó:
- \( \Delta T = T_2 - T_1 = 333 \, K - 323 \, K = 10 \, K \)
Thay các giá trị vào công thức:
\[
Q = 0.16 \, kg \cdot 0.718 \, kJ/(kg \cdot K) \cdot 10 \, K
\]
\[
Q = 0.16 \cdot 0.718 \cdot 10 = 1.1488 \, kJ
\]
Độ biến thiên nội năng trong quá trình đẳng tích cũng bằng nhiệt lượng nhận được:
\[
\Delta U = Q = 1.1488 \, kJ
\]
### b) Đẳng áp
Trong quá trình đẳng áp, nhiệt lượng mà khí nhận được được tính bằng công thức:
\[
Q = m \cdot c_p \cdot \Delta T
\]
Thay các giá trị vào công thức:
\[
Q = 0.16 \, kg \cdot 1.005 \, kJ/(kg \cdot K) \cdot 10 \, K
\]
\[
Q = 0.16 \cdot 1.005 \cdot 10 = 1.608 \, kJ
\]
Độ biến thiên nội năng trong quá trình đẳng áp được tính bằng công thức:
\[
\Delta U = Q - A
\]
Trong đó \( A \) là công thực hiện bởi khí. Đối với khí lý tưởng, công thực hiện trong quá trình đẳng áp là:
\[
A = P \cdot \Delta V
\]
Tuy nhiên, trong bài toán này, chúng ta không có thông tin về áp suất và thể tích, nên chúng ta sẽ không tính được \( A \). Nhưng có thể sử dụng công thức:
\[
\Delta U = Q - P \cdot \Delta V
\]
Với \( P \cdot \Delta V = nR\Delta T \) (với \( n \) là số mol, \( R \) là hằng số khí lý tưởng).
Tuy nhiên, trong trường hợp này, chúng ta chỉ cần biết rằng:
\[
\Delta U = Q - nR\Delta T
\]
Và do đó, không thể tính chính xác mà không có thêm thông tin.
### Kết luận:
- Nhiệt lượng nhận được trong quá trình đẳng tích: \( Q = 1.1488 \, kJ \) và \( \Delta U = 1.1488 \, kJ \).
- Nhiệt lượng nhận được trong quá trình đẳng áp: \( Q = 1.608 \, kJ \) (độ biến thiên nội năng không thể tính chính xác mà không có thêm thông tin).