Đáp án:

 `Q = 37,413 (kJ)`

Giải thích các bước giải:

   `m = 40 (g)`

   $M = 20 (g/mol)$

Trạng thái ban đầu:

   `t_1 = 27^oC to T_1 = 273 + t_1 = 300(K)`

   `V_1 = 6 (l) `

   `p_1 (Pa)`

`to p_1 V_1 = n RT_1 = m/M RT_1`

Nén đẳng nhiệt:

   `T_2 = T_1 = 300 (K)`

   `V_2 = 1/4 V_1 to V_1/V_2 = 4`

   `p_2 (Pa)`

Áp dụng định luật Charles:

   `p_2V_2 = p_1 V_1`

`to p_2 = p_1 . V_1/V_2`

Hơ nóng đẳng áp:

   `T_3 (K)`

   `V_3 = V_1 = 6 (l)`

   `p_3 = p_2 = p_1 . V_1/V_2 (Pa)`

Áp dụng định luật Gay - Lussac:

   `V_3/T_3 = V_2/T_2`

`to T_3 = T_2 . V_3/V_2 = T_2 . V_1/V_2`

Từ công thức độ biến thiên nội năng:

   `DeltaU = Q + A`

`to Q = DeltaU - A = i/2 n R DeltaT + p DeltaV`

       `= i/2 n R (T_3 - T_2) + p_3 (V_3 - V_2)`

       `= i/2 n R (T_3 - T_2) + n R(T_3 - T_2)`

       `= (i/2 + 1) m/M R T_2 (V_1/V_2 - 1)`

       `= (3/2 + 1) . 40/20 . 8,314 . 300 (4 - 1)`

       `= 37413 (J) = 37,413 (kJ)`