Question

Двухатомный газ занимает объем 5л и имеет давление 200кПа. Какова его внутренняя энергия?

Answer 1

внутренняя энергия двухатомного газа U=5/2*vRT

уравнение Менделеева-Клапейрона PV=vRT

заменим vRT

U=5/2*vRT =5/2*PV = 5/2 *200*10^3*5*10^-3=2500 Дж = 2.5 кДж

ОТВЕТ 2500 Дж = 2.5 кДж

Answer 2

Для расчета внутренней энергии двухатомного газа, вы можете использовать уравнение состояния идеального газа. Уравнение состояния идеального газа записывается как:

$PV = nRT$

где:

• $P$ - давление газа (в паскалях),
• $V$ - объем газа (в литрах),
• $n$ - количество вещества (в молях),
• $R$ - универсальная газовая постоянная ($8.314 \, \text{Дж/(моль·К)}$ при использовании СИ),
• $T$ - абсолютная температура (в кельвинах).

Для нахождения внутренней энергии ($U$) газа, мы можем воспользоваться следующей формулой:

$U = nC_vT$

где:

• $U$ - внутренняя энергия (в джоулях),
• $C_v$ - молярная теплоемкость при постоянном объеме (в Дж/(моль·К)).

Первым шагом вычислим количество вещества ($n$). Мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для этого:

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

Теперь, чтобы найти внутреннюю энергию, нам нужно знать молярную теплоемкость при постоянном объеме ($C_v$) для данного двухатомного газа. Это значение зависит от конкретного газа и обычно измеряется в Дж/(моль·К) или кДж/(моль·К).

Как только у вас есть значение $C_v$, вы можете использовать его в формуле для $U$:

$U = nC_vT$

Замените $n$ с помощью рассчитанного ранее значения, $T$ - абсолютной температуры, которую необходимо измерить в Кельвинах (обычно это значение указывается в градусах Цельсия, и для перевода в Кельвины используйте формулу: $T(K) = T(°C) + 273.15$), и вы получите внутреннюю энергию газа в джоулях.

Обратите внимание, что для точного ответа на вопрос необходимо знать значение $C_v$ и температуры газа.