Question

Аэростат объемом 400 м3 заполнен водородом при давлении 100 кПа. какова внутренняя энергия водорода?

Answer 1

U=3/2 pV=3/2 *100000*400=600000000(Дж)

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, а T - абсолютная температура газа.

Мы можем переписать это уравнение, чтобы найти внутреннюю энергию (U) водорода:

U = (3/2) nRT

где (3/2) - средняя кинетическая энергия молекул газа.

Для решения задачи нам необходимо узнать количество вещества газа (n), которое мы можем найти, используя уравнение состояния:

n = PV/RT

где P = 100 кПа, V = 400 м3, R = 8,31 Дж/(моль К) - универсальная газовая постоянная для идеального газа, а T - температура газа, которую мы должны определить.

Давление газа и его объем известны, поэтому мы можем выразить температуру газа из уравнения состояния:

T = PV/nR

T = (100 кПа) * (400 м3) / ((400 м3) * (8,31 Дж/(моль К)))

T = 480,48 К

Теперь мы можем использовать найденное значение температуры, чтобы найти внутреннюю энергию водорода:

U = (3/2) nRT

U = (3/2) * ((100 кПа) * (400 м3) / ((400 м3) * (8,31 Дж/(моль К)))) * (8,31 Дж/(моль К)) * (480,48 К)

U = 1,8 * 10^7 Дж

Ответ: внутренняя энергия водорода составляет 1,8 * 10^7 Дж.