Question

В закрытом сосуде находится гелий массой 500 г, его давление 50 Па. Определите внутреннюю энергию полия если его плотность 0,2 кг/м³.​

Answer 1

Ответ:

внутренняя энергия газа равна 28,8 кДж

Объяснение:

Для решения задачи необходимо знать уравнение состояния идеального газа и формулу для внутренней энергии газа.

Уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT,

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Формула для внутренней энергии идеального газа:

U = (3/2) nRT,

где U - внутренняя энергия газа.

Нам даны масса гелия и его плотность. Используем эти данные, чтобы найти его объем:

V = m/ρ = 500 г / 0.2 кг/м³ = 2500 м³.

Так как гелий является одноатомным газом, то для него отношение молярной массы к постоянной Р = 8,31 Дж/(моль∙К).

Используем уравнение состояния, чтобы найти количество вещества гелия:

n = PV/RT = (50 Па * 2500 м³) / (8,31 Дж/(моль∙К) * 273 К) = 6,87 моль.

Используем найденное количество вещества гелия и формулу для внутренней энергии, чтобы найти внутреннюю энергию полия:

U = (3/2) * n * R * T = (3/2) * 6,87 моль * 8,31 Дж/(моль∙К) * 273 К = 28,8 кДж.

Ответ: внутренняя энергия газа равна 28,8 кДж