Question

найти внутреннюю энергию смеси состоящей из гелия массой m1=20 г и кислорода m2=64 г при температуре T=300K

Answer 1

Объяснение:

Дано:

m1=20г

m2=64г

T=300K

Найти:

U(Σ) -?

-----------------

v1=m1/μ1

v2=m2/μ2

U=1/2 •vRT

Ответ:на фото

Answer 2

Для расчёта внутренней энергии смеси газов, нужно учесть, что внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры и молекулярной структуры смеси, но не от массы компонентов. Поэтому, нам нужно знать только температуру системы.

Формула для вычисления внутренней энергии идеального газа:

$U = \frac{3}{2} nRT$

где: $U$ - внутренняя энергия идеального газа, $n$ - количество вещества газа (в молях), $R$ - универсальная газовая постоянная ($R \approx 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)}$), $T$ - температура в Кельвинах.

Чтобы рассчитать внутреннюю энергию смеси, нам нужно определить количество вещества гелия и кислорода в системе. Для этого воспользуемся формулой:

$n = \frac{m}{M}$

где: $m$ - масса вещества (в данном случае массы гелия и кислорода), $M$ - молярная масса вещества.

Молярные массы: $M(\text{He}) = 4.0026 \, \text{г/моль}$ (гелий) $M(\text{O}_2) = 32.00 \, \text{г/моль}$ (кислород)

Теперь, подставим значения и рассчитаем количество вещества каждого газа:

$n_1 = \frac{m_1}{M(\text{He})} = \frac{20 \, \text{г}}{4.0026 \, \text{г/моль}} \approx 4.996 \times 10^{-3} \, \text{моль}$

$n_2 = \frac{m_2}{M(\text{O}_2)} = \frac{64 \, \text{г}}{32.00 \, \text{г/моль}} = 2.0 \times 10^{-3} \, \text{моль}$

Теперь, когда у нас есть количество вещества каждого газа, можем рассчитать общую внутреннюю энергию системы:

$n_{\text{общ}} = n_1 + n_2$

$U_{\text{общ}} = \frac{3}{2} n_{\text{общ}} RT$

Подставим значения:

$U_{\text{общ}} = \frac{3}{2} (4.996 \times 10^{-3} + 2.0 \times 10^{-3}) \times 8.314 \times 300$

$U_{\text{общ}} \approx 52.26 \, \text{Дж}$

Таким образом, внутренняя энергия смеси гелия и кислорода при температуре 300 К составляет около 52.26 Дж.