Question

Обчисліть внутрішню енергію ідеального газу який займає об'єм 50 л. а тиск в балоні становить 150 кПа

Answer 1

Дано: v=50*10^-3 м3; Р=15*10^4 Па Найти U. Решение: U=3 mRT /2M, из уравнения Менделеева-Клайперона PV=mRT/M; следовательно U=3PV/2 =3*15*10^4*50*10^-3/2=45*25*10 =11250Дж=11,25 кДж

Answer 2

Для обчислення внутрішньої енергії ідеального газу використовується рівняння стану ідеального газу:

$PV = nRT$

де: P - тиск газу (у паскалях, 1 кПа = 1000 Па), V - об'єм газу (у літрах, 1 л = 0,001 м³), n - кількість молей газу, R - універсальна газова стала (R = 8.314 Дж/(моль·К)), T - температура газу в абсолютних кельвінах (К).

Спочатку переведемо тиск в паскалі та об'єм в м³:

$P = 150 \, \text{кПа} = 150 \times 1000 \, \text{Па} = 150000 \, \text{Па}$ $V = 50 \, \text{л} \times 0.001 = 0.05 \, \text{м³}$

Тепер можемо виразити кількість молей газу, використовуючи рівняння ідеального газу:

$n = \frac{PV}{RT}$

Для цього нам потрібно знати температуру газу в кельвінах. Ваше завдання не надає цієї інформації. Температура повинна бути в абсолютних кельвінах, тобто ви повинні додати 273.15 К до температури в градусах Цельсія. Після цього ви зможете обчислити кількість молей газу і внутрішню енергію.

Ось загальний вигляд обчислень:

$n = \frac{PV}{RT}$

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

Внутрішня енергія буде в джоулях (Дж) після цих обчислень.