Question

1. В находится 5 кг аргона при температуре 300 K. Чему равна внутренняя
энергия газа?​

Answer 1

Для того чтобы решить эту задачу, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

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

Для нашей задачи нам известна температура газа (300 K), поэтому нам нужно найти объем газа. Определим это, используя уравнение состояния и объемную константу газа:

V = nRT/P

Масса газа можно найти, зная его количество вещества (n) и молярную массу аргона. Молярная масса аргона равна около 39,95 г/моль.

m = n * молярная масса

Теперь мы можем найти количество вещества аргона:

n = m / молярная масса

Подставим это значение в уравнение состояния, чтобы найти объем газа:

V = (m / молярная масса) * R * T / P

Теперь мы можем найти внутреннюю энергию газа, используя формулу:

E = 3/2 * nRT

где E - внутренняя энергия газа.

В итоге получаем:

E = 3/2 * ((m / молярная масса) * R * T)

Подставляем известные значения и решаем:

E = 3/2 * ((5 кг / 39,95 г/моль) * 8,314 Дж/(моль·К) * 300 К)

Переводим килограммы в граммы:

E = 3/2 * ((5000 г / 39,95 г/моль) * 8,314 Дж/(моль·К) * 300 К)

Выполняем вычисления:

E ≈ 3/2 * (1251,57 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 300 К)

E ≈ 3/2 * 3133883,5 Дж

E ≈ 4700825,25 Дж

Итак, внутренняя энергия газа составляет примерно 4700825,25 Дж.