Question

Определить внутреннюю энергию гелия, занимающего объем 5 л и находящегося под давлением 2.94 * 10^5 Па

Answer 1

Дано:
v=5л=5×10^-3 м3
р=2.94×10^5 Па
U-?

Решение:
U=3/2×m/μ×RT
PV=m/μ×RT
U=3/2×PV
U=3/2×2.94×10^5×5×10^-3=2240 Дж

Answer 2

Для определения внутренней энергии газа, используем первое начало термодинамики, которое утверждает, что изменение внутренней энергии газа равно сумме работы, совершенной над газом, и тепла, переданного газу:

ΔU = Q - W

где: ΔU - изменение внутренней энергии газа Q - тепло, переданное газу W - работа, совершенная над газом

В данном случае, предполагается, что гелий ведет себя как идеальный газ, для которого справедливо уравнение состояния:

PV = nRT

где: P - давление газа (в паскалях, Па) V - объем газа (в литрах, л) n - количество вещества газа (в молях, моль) R - универсальная газовая постоянная (приближенное значение R = 8.31 Дж/(моль·К)) T - абсолютная температура газа (в кельвинах, К)

Переведем объем газа из литров в метры кубические (м³):

V = 5 л = 5 × 10^(-3) м³

Теперь рассчитаем количество вещества гелия (n) по уравнению состояния:

n = PV / RT

где P = 2.94 × 10^5 Па (давление), R = 8.31 Дж/(моль·К) (универсальная газовая постоянная), а T - температура газа, которая не указана. Без значения температуры невозможно определить количество вещества и внутреннюю энергию газа.

Пожалуйста, предоставьте температуру газа, чтобы я мог рассчитать внутреннюю энергию гелия.