Question

Найти внутреннюю энергию 5 моль идеального газа массой 100 г при температуре 17 градусов

Answer 1

Внутренняя энергия U находится по формуле:
U=3/2NRT
Где N-количество вещества
Т-температура в кельвинах
R-универсальная газовая постоянная
U=1.5*5*8,31*290=18074,25

Answer 2

Для расчета внутренней энергии идеального газа можно использовать формулу:

U = n * Cv * ΔT

где U - внутренняя энергия, n - количество молей газа, Cv - молярная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры.

У нас дано количество газа в молях (n = 5) и масса газа (100 г), поэтому нам нужно вычислить количество молей газа.

Для этого используем формулу:

n = масса / молярная масса

Молярная масса идеального газа равна молярной массе водорода (H2), которая составляет примерно 2 г/моль.

Таким образом, количество молей газа равно:

n = 100 г / 2 г/моль n = 50 моль

Теперь у нас есть все значения для расчета внутренней энергии:

n = 5 моль Cv - молярная теплоемкость при постоянном объеме - это физическая константа для каждого типа идеального газа. Для моноатомного идеального газа, такого как гелий (He), Cv примерно равно 3/2R, где R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль*К)). Таким образом, Cv для моноатомного идеального газа равно (3/2) * 8,314 = 12,471 Дж/(моль*К).

ΔT - изменение температуры - равно T - T0, где T - конечная температура и T0 - начальная температура.

В нашем случае, начальная температура равна 17 градусов, поэтому T0 = 17 + 273,15 = 290,15 К.

Объединяя все значения, мы можем вычислить внутреннюю энергию:

U = 5 моль * 12,471 Дж/(моль*К) * (T - T0)

Предположим, что конечная температура (T) неизвестна. Если вы предоставите значение конечной температуры, то я смогу дать точный ответ.