Question

Как изменится внутренняя энергия 400 г гелия при увеличении темперы на 20 градусов

Answer 1

Внутренняя энергия идеального одноатомного газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре U = 3mRT/2M . Значит, её изменение Δ U = 3mR *ΔT/2M. Здесь m = 0,4 кг; R = 8,31Дж/ моль*К; ΔT = 20 K; M = 0,004 кг/моль. Вычисляем Δ U = 3*0,4*8,31* /2*0,004 = 2,49 (Дж) = 2,5 (Дж) 

Answer 2

Для определения, как изменится внутренняя энергия газа при изменении температуры, можно воспользоваться формулой изменения внутренней энергии идеального газа:

ΔU = n * C_v * ΔT

Где: ΔU - изменение внутренней энергии n - количество вещества (в молях) C_v - молярная теплоемкость при постоянном объеме ΔT - изменение температуры

Для гелия n можно найти, зная массу (400 г) и молярную массу гелия (примерно 4 г/моль):

n = масса / молярная масса = 0.4 кг / (4 г/моль) = 0.1 моль

Для гелия C_v приближенно равно 3/2 R, где R - универсальная газовая постоянная (примерно 8.314 Дж/(моль·К)).

C_v = (3/2) * R = (3/2) * 8.314 Дж/(моль·К) = 12.471 Дж/(моль·К)

ΔT = 20 градусов

Теперь можно вычислить изменение внутренней энергии:

ΔU = 0.1 моль * 12.471 Дж/(моль·К) * 20 К = 24.942 Дж

Итак, изменение внутренней энергии гелия при увеличении температуры на 20 градусов составит приблизительно 24.942 Дж.