Question

Определить изменение внутренней энергии 40 г газа неона(Ne) при изменении его температуры на 10К

Answer 1

$E= \frac{3}{2} * \frac{m}{M} *R*T; E= \frac{3}{2} * \frac{0,4}{20,17} *8,31=0,247.$

Answer 2

Для определения изменения внутренней энергии газа при изменении его температуры можно воспользоваться формулой:

$\Delta U = n \cdot C_v \cdot \Delta T$,

где:

• $\Delta U$ - изменение внутренней энергии,
• $n$ - количество вещества газа (в молах),
• $C_v$ - мольная удельная теплоемкость при постоянном объеме,
• $\Delta T$ - изменение температуры.

У нас есть 40 г газа неона. Для расчета количества вещества ($n$) используем молекулярную массу неона (20 г/моль):

$n = \frac{\text{масса}}{\text{молекулярная масса}} = \frac{40 \, \text{г}}{20 \, \text{г/моль}} = 2 \, \text{моль}$.

Теперь нам нужно знать мольную удельную теплоемкость при постоянном объеме ($C_v$) для неона. Для неона $C_v \approx \frac{5}{2} R$, где $R$ - универсальная газовая постоянная (приблизительно $8.314 \, \text{Дж/(моль·К)}$).

$C_v = \frac{5}{2} \cdot 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \approx 20.785 \, \text{Дж/(моль·К)}$.

Теперь можем вычислить изменение внутренней энергии ($\Delta U$) при изменении температуры на 10 К:

$\Delta U = n \cdot C_v \cdot \Delta T = 2 \, \text{моль} \cdot 20.785 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot 10 \, \text{К} = 415.7 \, \text{Дж}$.

Таким образом, изменение внутренней энергии 40 г газа неона при изменении его температуры на 10 К составит приблизительно 415.7 Дж.