Question

.Идеальный газ занимает объем 5л и имеет давление 2 кПа. Какова его внутренняя энергия?

Answer 1

Для решения данной задачи, нам необходимо знать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

PV = nRT

где P - давление газа, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная и T - температура газа в абсолютной шкале (Кельвинах).

Для определения внутренней энергии идеального газа, мы можем воспользоваться формулой:

U = (3/2) * nRT

где U - внутренняя энергия газа.

Теперь перейдем к решению задачи.

1. Определим n - количество вещества. Для этого необходимо знать формулу:

n = PV / RT

Подставим известные значения: P = 2 кПа = 2 * 10^3 Па, V = 5 л = 5 * 10^-3 м^3 и R - универсальная газовая постоянная равна 8.314 Дж / (моль * К).

n = (2 * 10^3 Па) * (5 * 10^-3 м^3) / (8.314 Дж / (моль * К) * T)

2. Теперь, для определения T (температуры газа в абсолютной шкале), воспользуемся формулой:

T = P * V / (n * R)

Подставляем известные значения: P = 2 кПа = 2 * 10^3 Па, V = 5 л = 5 * 10^-3 м^3, n - количество вещества (рассчитанное на предыдущем шаге) и R - универсальная газовая постоянная равна 8.314 Дж / (моль * К).

T = (2 * 10^3 Па) * (5 * 10^-3 м^3) / (n * 8.314 Дж / (моль * К))

3. Теперь, когда у нас есть значение температуры T, мы можем определить внутреннюю энергию U по формуле:

U = (3/2) * n * R * T

Подставляем известные значения: n - количество вещества (рассчитанное на первом шаге), R - универсальная газовая постоянная равна 8.314 Дж / (моль * К) и T - температура (рассчитанная на предыдущем шаге).

U = (3/2) * n * 8.314 Дж / (моль * К) * T

Вычисляем значение внутренней энергии U.

Здесь были представлены шаги решения задачи с пояснениями и формулами. Я надеюсь, что это поможет тебе понять, как решить эту задачу.