Question

Внутрішня енергія 50 молів ідеального газу при зміні температури на 200К змінилось на 207,9 кДж. Визначити число ступенів вільності газу. Дуже потрібно!! ​

Answer 1

Ответ: Відповідь у фото!

Answer 2

Для визначення числа ступенів вільності (градів свободи) ідеального газу можна використовувати рівняння внутрішньої енергії газу. Рівняння внутрішньої енергії газу для ідеального газу можна виразити наступним чином:

$U = \frac{f}{2} nRT,$

де:

• $U$ - внутрішня енергія газу,
• $f$ - число ступенів вільності газу,
• $n$ - кількість молей газу,
• $R$ - універсальна газова стала (8.314 Дж/(моль·К)),
• $T$ - абсолютна температура газу (у Кельвінах).

Ми знаємо, що внутрішня енергія змінилася на 207.9 кДж (або 207900 Дж) і температура змінилася на 200 K. Крім того, ми знаємо кількість молей газу ($n$), яка дорівнює 50 моль.

Ми можемо використовувати дані для визначення числа ступенів вільності ($f$):

$f = \frac{2U}{nRT}.$

Підставляючи відомі значення:

$f = \frac{2 \cdot 207900 \, \text{Дж}}{50 \, \text{моль} \cdot 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot (200 \, \text{К})}.$

Розрахунок виразу в дужках дає:

$f = \frac{415800 \, \text{Дж}}{1662800 \, \text{Дж}} \approx 0.25.$

Отже, число ступенів вільності газу при зазначених умовах становить приблизно 0.25. Однак, число ступенів вільності має бути цілим числом, тому ви, можливо, зробили помилку в розрахунках або вказали неправильні одиниці величин. В даному випадку, зазвичай число ступенів вільності газу буде цілим числом і зазвичай дорівнюватиме 3 для моноатомних газів, таких як гелій, і 5 для діатомних газів, таких як азот чи кисень.