Question

Внутренняя энергия азота, находящегося в баллоне объемом 0,25 м³ равна 1200 Дж. Определить давление одноатомного газа​

Answer 1

Ответ:

3200 Па

Объяснение:

V=0.25 м³   U=1200 Дж   p=?

===

Для одноатомного газа

U=(3/2)*v*R*T=(3/2)*p*V

p=2*U/(3*V)=2*1200/(3*0.25)=3200 Па

=========================

Answer 2

Для определения давления одноатомного газа (например, азота) в баллоне, зная его внутреннюю энергию и объем, можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

$PV = nRT$

где: P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (приближенное значение 8.314 Дж/(моль·К)), T - абсолютная температура в кельвинах.

Мы знаем внутреннюю энергию (U) газа, которая равна 1200 Дж, и объем (V) газа, равный 0,25 м³. Мы также знаем, что азот - это одноатомный газ, поэтому для него степень свободы f = 3 (так как у него 3 трансляционные степени свободы).

Используем тождество состояния для одноатомного идеального газа:

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

Теперь мы можем решить это уравнение относительно n:

$n = \frac{2U}{fRT}$

Подставим известные значения:

$n = \frac{2 \cdot 1200 \, \text{Дж}}{3 \cdot 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot T}$

Теперь мы можем выразить давление P:

$P = \frac{nRT}{V}$

Подставим значение n из предыдущего уравнения:

$P = \frac{\frac{2 \cdot 1200 \, \text{Дж}}{3 \cdot 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot T} \cdot R \cdot T}{0.25 \, \text{м³}}$

Теперь выразим P в зависимости от температуры T:

$P = \frac{2 \cdot 1200 \, \text{Дж}}{3 \cdot 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot 0.25 \, \text{м³}} \cdot T$

$P = \frac{800}{6.21} \cdot T$

$P \approx 128.92 \cdot T$

Таким образом, давление одноатомного газа в баллоне будет равно $128.92 \cdot T$ Па, где T - температура в кельвинах. Необходимо знать значение температуры, чтобы точно определить давление газа.