Question

Обчисліть яку внутрішню енергію мае 100 г гелію при температурі 20 С

Answer 1

Гелий — одноатомный газ, значит внутренняя энергия будет вычисляться по формуле:

$U=\frac{3}{2} \frac{m}{M} RT$

M(He) = 4 г/моль

T = 20°C = 293 К

Подставим значения в формулу:

$U=\frac{3}{2}* \frac{100}{4} *293*8,31$ ≈ 91306 Дж ≈ 91,306 кДж

Answer 2

Для обчислення внутрішньої енергії газу, нам потрібно використовувати формулу:

U = (3/2) * nRT

де U - внутрішня енергія, n - кількість речовини газу, R - універсальна газова стала, T - температура газу.

Спочатку, нам потрібно перевести масу гелію з грамів на кількість речовини (у молях). Для цього використовуємо молярну масу гелію, яка дорівнює 4 г/моль. Тому:

маса гелію = 100 г молярна маса гелію = 4 г/моль

кількість речовини (у молях) = маса гелію / молярна маса гелію кількість речовини (у молях) = 100 г / 4 г/моль кількість речовини (у молях) = 25 моль

Універсальна газова стала (R) дорівнює 8,314 Дж/(моль·К).

Температуру використовуємо в Кельвінах. Тому, щоб перевести температуру з градусів Цельсія в Кельвіни, додамо 273.

Температура гелію = 20 °C + 273 = 293 K

Тепер, застосовуючи формулу:

U = (3/2) * nRT U = (3/2) * 25 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 293 K

Після виконання обчислень, отримаємо внутрішню енергію:

U ≈ 91817,5 Дж

Отже, 100 г гелію при температурі 20 °C має внутрішню енергію приблизно 91817,5 Дж.