Question

Обчислити внутрішню енергію 20 г водню при температурі 400 К

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

M(H₂) = 2 г/моль    4 * 10⁻³ кг/моль

m(H₂) = 20 г            20 * 10⁻³ кг

Т = 400 К

i = 5  число ступіней вільності двохатомної молекули

Знайти: U - ?

Внутрішню енергію вирахуємо по формулі:

U = (m/M) * (i/2) * R *T,  

де R = 8,3 Дж/моль* К  - газова постійна

U = (20/2) *  (5/2) * 8,31 * 400 = 83100 Дж ≈ 83 кДж

Answer 2

Для обчислення внутрішньої енергії водню можна скористатися формулою:

U = m * c * ΔT,

де U - внутрішня енергія, m - маса, c - специфічна теплоємність, ΔT - зміна температури.

Маса водню, яка дана у завданні, становить 20 г (або 0,02 кг).

Специфічна теплоємність водню при питомій масі становить близько 14,3 Дж/(г·К).

Зміна температури ΔT = 400 К - 298 К = 102 К (враховуючи нормальну кімнатну температуру 298 К).

Підставляючи ці значення до формули, отримаємо:

U = 0,02 кг * 14,3 Дж/(г·К) * 102 К = 29,326 Дж.

Таким чином, внутрішня енергія 20 г водню при температурі 400 К становить близько 29,326 Дж.