Question

Определите внутреннюю энергию 1 г водорода при комнатной температуре

Answer 1

Ответ:

3кДж

Объяснение:

Внутренняя энергия вещества (2х атомная молекула) равна 5/2νRT, где ν  - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, Т - температура.

ν = масса/молярная масса = 1/2 = 0,5 моль

U = 5/2*0.5*8.31*300 ≈ 3кДж

Answer 2

Внутренняя энергия вещества зависит от его температуры и состава. Она включает в себя кинетическую энергию молекул и атомов, а также их потенциальную энергию взаимодействия. Для идеального одноатомного газа, такого как водород, внутренняя энергия связана только с кинетической энергией атомов.

Для расчета внутренней энергии можно использовать формулу для средней кинетической энергии одной частицы и умножить её на количество частиц (атомов) в данной массе:

$E_{\text{внутр}} = \frac{3}{2} k T$

где:

• $E_{\text{внутр}}$ - внутренняя энергия
• $k$ - постоянная Больцмана ($k \approx 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}$)
• $T$ - температура в Кельвинах

Для комнатной температуры, которая обычно принимается около 298 К, и массы 1 г (0.001 кг) водорода, мы можем подставить значения и рассчитать:

$E_{\text{внутр}} = \frac{3}{2} \times 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К} \times 298 \, \text{К} = 6.14 \times 10^{-21} \, \text{Дж}$

Таким образом, внутренняя энергия 1 г водорода при комнатной температуре составляет приблизительно $6.14 \times 10^{-21}$ Дж.