Question

Чему равна внутренняя энергия смеси , состоящей из 5г гелия и 30г аргона при 300к

Answer 1

находим по формуле: U=3mN(a)kT/2M.Вычислить смесь гелия и аргона значит найти их внутреннюю энергию в сумме.U(гелия)=4,3*10^-3 Дж.U(аргон)=1,74*10^-1 Дж. Их смесь будет равна: (U(гелий)+U(аргон))/2.Вычисляем:U(смеси)=(4,3*10^-3+1,74*10^-1)/2=9*10^-2 Дж.Значит внутренняя энергия смеси равна средней полусумме двух разных молярных масс.Ответ внутренняя энергия смеси равна:9*10^-2Дж.

Answer 2

Для вычисления внутренней энергии смеси газов, можно использовать закон сохранения энергии. Внутренняя энергия (U) смеси газов зависит от их массы, температуры и характеристик вещества. Для идеальных газов внутренняя энергия определяется следующим образом:

U = n * C_v * T

где:

• U - внутренняя энергия
• n - количество вещества (в молях)
• C_v - молярная теплоемкость при постоянном объеме
• T - абсолютная температура

Чтобы рассчитать количество вещества (n), можно использовать молярные массы гелия (He) и аргона (Ar), а также массы ваших образцов:

Молярная масса He (гелия) = 4 г/моль Молярная масса Ar (аргона) = 40 г/моль

Масса гелия (m_He) = 5 г Масса аргона (m_Ar) = 30 г

Теперь мы можем найти количество вещества (n) для каждого газа:

n_He = (масса гелия) / (молярная масса гелия) = 5 г / 4 г/моль = 1.25 моль

n_Ar = (масса аргона) / (молярная масса аргона) = 30 г / 40 г/моль = 0.75 моль

Теперь, у нас есть количество вещества каждого газа, и мы можем рассчитать внутреннюю энергию для каждого газа при заданной температуре (300K). Для идеальных газов молярная теплоемкость при постоянном объеме (C_v) равна (3/2)R, где R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К)).

Для гелия: U_He = n_He * (3/2)R * T = 1.25 моль * (3/2) * 8.31 Дж/(моль·К) * 300 K = 3721.875 Дж

Для аргона: U_Ar = n_Ar * (3/2)R * T = 0.75 моль * (3/2) * 8.31 Дж/(моль·К) * 300 K = 1395.9375 Дж

Теперь сложим внутренние энергии обоих газов, чтобы найти внутреннюю энергию смеси:

U_смесь = U_He + U_Ar = 3721.875 Дж + 1395.9375 Дж = 5117.8125 Дж

Итак, внутренняя энергия смеси гелия и аргона при 300K составляет 5117.8125 Дж.