Question

Каково давление одноатомного идеального газа, занимающего объем 5 л, если его внутренняя энергия равна 800 Дж?

Answer 1

для одноатомного газа

U=3mRT/2M

Но по уравнению Клайперона pV=mRT/M

соответственно приравниваем внутреннюю энергию к произведению объема и давления не забывая о коэффициентах

U=3pV/2

p=2U/3V=(2×800Дж)÷(3×0,005м³)=106666,7 Па

Answer 2

Для одноатомного идеального газа, внутренняя энергия связана с его температурой и числом степеней свободы следующим образом:

E = (f/2) * n * R * T

где E - внутренняя энергия газа, f - число степеней свободы (для одноатомного газа f = 3), n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в кельвинах.

Мы можем переписать это выражение в виде:

P = (E / V) = (f / 2) * (n * R / V) * T

где P - давление газа, V - объем газа.

Мы знаем, что объем газа V = 5 л и внутренняя энергия E = 800 Дж.

Универсальная газовая постоянная R составляет приблизительно 8.314 Дж/(моль·К).

Также нам необходимо знать количество молей газа n и температуру T, чтобы рассчитать давление.

Если вы предоставите значения n и T, я смогу выполнить расчет и найти давление газа.