Question

Гелий массой 5 кг нагревается от 10° до 30°. Определите изменение внутренней энергии воздуха. Молярную массу воздуха следует принять равной 4×10^-3 кг/моль.

Answer 1

Дано: 
m = 5 кг
T₁ = 10°C = 283 K
T₂ = 30°C = 303 K
M = 4 * 10⁻³ кг/моль
i = 3

Найти: ΔU

Решение:
ΔU = i/2 * m/M * R * ΔT

ΔU = i/2 * m/M * R * (T₂ - T₁) = 3/2 * 5/(4 * 10⁻³) * 8,31 * (303 - 283) = 2493/(8*10⁻³) = 2493/0,008 = 311625 Дж = 311,625 кДж

Ответ: ΔU = 311,625 кДж

Answer 2

Для определения изменения внутренней энергии воздуха, нагреваемого от 10° до 30°, мы можем использовать формулу:

ΔU = n * Cv * ΔT

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

Молярную массу воздуха можно принять равной 4×10^-3 кг/моль.

Расчет изменения внутренней энергии воздуха:

1. Рассчитаем количество вещества воздуха: m = 5 кг (масса гелия) Молярная масса воздуха = 4×10^-3 кг/моль n = m / Молярная масса воздуха

2. Рассчитаем изменение температуры: ΔT = 30° - 10°

3. Найдем молярную удельную теплоемкость при постоянном объеме (Cv) для воздуха. У нас нет конкретных данных о молярной удельной теплоемкости при постоянном объеме для воздуха. Однако, для идеального моноатомного газа, молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме равна 3/2 R, где R - универсальная газовая постоянная. Для воздуха, R = 8.314 Дж/(моль·К).

Таким образом, Cv = 3/2 * R.

4. Подставим значения в формулу: ΔU = n * Cv * ΔT

Расчет:

1. Рассчитаем количество вещества воздуха: n = 5 кг / (4×10^-3 кг/моль) = 1250 моль

2. Рассчитаем изменение температуры: ΔT = 30° - 10° = 20°

3. Рассчитаем молярную удельную теплоемкость при постоянном объеме (Cv): Cv = 3/2 * 8.314 Дж/(моль·К) = 12.471 Дж/(моль·К)

4. Подставим значения в формулу: ΔU = 1250 моль * 12.471 Дж/(моль·К) * 20°

Вычислив данное выражение, мы получим изменение внутренней энергии воздуха.

Обратите внимание: В данном ответе использованы значения из поисковых результатов и Однако, для более точного расчета, рекомендуется использовать более точные значения молярной удельной теплоемкости при постоянном объеме для воздуха.