Решение. Молекула кислорода О2 состоит из двух атомов, следовательно, число степеней свободы кислорода

Молекула кислорода О₂ состоит из двух атомов, следовательно, число степеней свободы кислорода . По формуле (3.23) определим показатель адиабаты кислорода: . Конечную температуру кислорода найдем из второго уравнения (3.25):

.

Согласно (3.3) изменение внутренней энергии газа равно

,

где кг/моль – молярная масса кислорода.

Находим массу газа:

г.

Изотермический, изобарный, изохорный и адиабатный процессы являются представителями более широкого класса политропных процессов. Политропными (или политропическими) называются процессы, уравнения которых в координатах (р,V) имеют вид

, (3.26)

где n – произвольное число, называемое показателем политропы. Показатель политропы может быть как положительным, так и отрицательным. В ходе любого политропного процесса теплоемкость газа остается постоянной, т.е. . Показатель политропы n может быть выражен через c_V, c_p и с_n:

. (3.27)

Из формулы (3.27) следует, что показатель политропы для изотермического процесса () равен n = 1, для адиабатного () , для изохорного () , для изобарного () .

Задача 3.5. В ходе некоторого политропного процесса объем кислорода был увеличен в раза, давление при этом уменьшилось в раз. Определите молярную теплоемкость кислорода в этом процессе.