Question

СРОЧНО ПОЖАЛУЙСТА Гелій що перебуває під тиском дві атмосфери і займає об'єм 3 літра має Таку саму внутрішню енергію Як і Неон, що займає об'єм 5 літрів. Визначте тиск Неону

Answer 1

Ответ:

Гелій і неон - одноатомні гази, тому для обох діє формула для визначення внутрішньої енергії

U = (3/2) * P * V

U1 = U2

Отже

P1 * V1 = P2 * V2

P2 = (V1 / V2) * P1 = (3л/5л)  * 2атм = 1.2 атм = 1.2 * $10^{5}$ Па

Answer 2

Для вирішення цієї задачі можна використовувати ідеальний газовий закон:

PV = nRT,

де P - тиск газу, V - об'єм газу, n - кількість молекул газу (у молях), R - універсальна газова стала, T - температура в абсолютних одиницях (Кельвінах).

Ми знаємо, що гелій перебуває під тиском 2 атмосфер і займає об'єм 3 літра, тобто:

P(гелій) = 2 атмосфери = 2 * 101.3 кПа (атмосфера приблизно дорівнює 101.3 кПа). V(гелій) = 3 літри = 3 * 1000 мл = 3000 мл = 3 л = 3 дм^3.

Ми також знаємо, що гелій і неон мають однакову внутрішню енергію. Так як це ідеальні гази, то ми можемо вважати, що внутрішня енергія залежить тільки від температури:

U(гелій) = U(неон).

Тепер ми можемо використовувати ідеальний газовий закон, щоб знайти тиск неону:

PV = nRT.

Зафіксуємо температуру і масу газу для обох газів таким чином, щоб їхні внутрішні енергії були однаковими:

n(гелій) * T = n(неон) * T,

де n(гелій) - кількість молекул гелію, n(неон) - кількість молекул неону.

Так як ми шукаємо тиск неону (P(неон)), ми можемо записати:

P(гелій) * V(гелій) = P(неон) * V(неон).

Заміняючи вирази для P і V для гелію і неону, маємо:

(2 * 101.3 кПа) * (3 дм^3) = P(неон) * (5 дм^3).

Розв'язуючи це рівняння для P(неон):

P(неон) = (2 * 101.3 кПа * 3 дм^3) / 5 дм^3 = 606.78 кПа.

Отже, тиск неону становить приблизно 606.78 кілопаскалів при заданих умовах.