Question

!!!SOS!!! !!!ВЫРУЧАЙТЕ , НА КОНУ ПОЯ ПОЧКА!!! !!!SOS!!! ДАЮ 35 БАЛЛОВ Определите внутреннюю энергию гелия,при условии,что им заполнен аэростат объемом 60м^3 и давлении 120 кПа

Answer 1

дано V=60м3      P=120 000 Па    U- ?

U=3*PV\2=3*120 000*60\2=10,8 МДж

Ответ U=10,8 МДж

Answer 2

Спокойствие, я здесь, чтобы помочь! Для определения внутренней энергии гелия в данной ситуации, нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа. Уравнение состояния идеального газа выглядит следующим образом:

$PV = nRT$

где: $P$ - давление газа (в паскалях) $V$ - объем газа (в метрах кубических) $n$ - количество вещества газа (в молях) $R$ - универсальная газовая постоянная ($8.314$ Дж/(моль·К)) $T$ - температура газа (в Кельвинах)

Для решения задачи нам также понадобится уточнить количество вещества $n$ гелия. Для этого воспользуемся массой гелия и его молярной массой.

По условию не даны данные о массе гелия в аэростате. Если предположить, что аэростат полностью заполнен гелием (аэростат обычно заполняют гелием), то массу гелия можно найти, умножив его плотность на объем аэростата.

Молярная масса гелия: примерно $4$ г/моль (приближенно).

Плотность гелия: примерно $0.1785$ кг/м³ (приближенно).

Теперь мы можем рассчитать массу гелия:

$\text{Масса гелия} = \text{Плотность гелия} \times V$

$\text{Масса гелия} = 0.1785 \, \text{кг/м³} \times 60 \, \text{м}^3$

$\text{Масса гелия} \approx 10.71 \, \text{кг}$

Теперь рассчитаем количество вещества $n$ гелия:

$n = \frac{\text{Масса гелия}}{\text{Молярная масса гелия}}$

$n = \frac{10.71 \, \text{кг}}{4 \, \text{г/моль}}$

$n \approx 2.6775 \, \text{моль}$

Теперь, когда у нас есть количество вещества гелия $n$, мы можем найти его внутреннюю энергию с использованием молярной теплоемкости $c_v$ для гелия при постоянном объеме:

$U = n \times c_v \times T$

Для гелия $c_v \approx \frac{5}{2}R$ (для монатомных газов).

Таким образом:

$U = 2.6775 \, \text{моль} \times \frac{5}{2} \times 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \times T$

$U \approx 55.49 \, \text{Дж} \times T$

Обратите внимание, что я не могу точно определить внутреннюю энергию гелия, так как мне не известна температура ($T$) газа. Пожалуйста, предоставьте дополнительные данные, чтобы я мог точнее рассчитать внутреннюю энергию гелия.