Для решения данной задачи, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа [в молях], R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.
В данной задаче, нам заданы P = 120 кПа и V = 50 м3. Но у нас нет информации о количестве вещества газа, поэтому нам нужно найти его.
Для этого мы можем использовать уравнение состояния: PV = nRT, и переписать его в виде n = PV / RT.
Rav = R / M, где Rav - универсальная газовая постоянная, M - молярная масса вещества газа.
M(H2) = 2 г/моль [молярная масса водорода H2].
Зная эти значения, мы можем расчитать количество вещества газа n(H2) = PV / (Rav * T). Здесь необходимо помнить, что температуру нужно привести к абсолютному масштабу, поэтому нужно добавить 273 к ней.
Теперь когда у нас есть значение количества вещества газа, мы можем перейти к расчёту его внутренней энергии.
Внутренняя энергия (U) идеального газа зависит только от его температуры и количества вещества. Формула для внутренней энергии газа:
U = n * Cv * T
где U - внутренняя энергия, n - количество вещества газа, Cv - молярная удельная теплоёмкость при постоянном объёме, и T - температура газа.
Значение молярной удельной теплоёмкости при постоянном объёме для водорода (Cv(H2)) составляет примерно 20.4 J/(mol*K).
Теперь, когда у нас есть все значения, мы можем рассчитать внутреннюю энергию идеального газа водорода.
U(H2) = n(H2) * Cv(H2) * T
Подставляя значения, полученные ранее, мы можем решить задачу.
В данной задаче, нам заданы P = 120 кПа и V = 50 м3. Но у нас нет информации о количестве вещества газа, поэтому нам нужно найти его.
Для этого мы можем использовать уравнение состояния: PV = nRT, и переписать его в виде n = PV / RT.
Rav = R / M, где Rav - универсальная газовая постоянная, M - молярная масса вещества газа.
M(H2) = 2 г/моль [молярная масса водорода H2].
Зная эти значения, мы можем расчитать количество вещества газа n(H2) = PV / (Rav * T). Здесь необходимо помнить, что температуру нужно привести к абсолютному масштабу, поэтому нужно добавить 273 к ней.
Теперь когда у нас есть значение количества вещества газа, мы можем перейти к расчёту его внутренней энергии.
Внутренняя энергия (U) идеального газа зависит только от его температуры и количества вещества. Формула для внутренней энергии газа:
U = n * Cv * T
где U - внутренняя энергия, n - количество вещества газа, Cv - молярная удельная теплоёмкость при постоянном объёме, и T - температура газа.
Значение молярной удельной теплоёмкости при постоянном объёме для водорода (Cv(H2)) составляет примерно 20.4 J/(mol*K).
Теперь, когда у нас есть все значения, мы можем рассчитать внутреннюю энергию идеального газа водорода.
U(H2) = n(H2) * Cv(H2) * T
Подставляя значения, полученные ранее, мы можем решить задачу.