Какова количественная характеристика внутренней энергии 6 килограммов водорода при температуре -173 градуса Цельсия?

Для решения данной задачи нам понадобится использовать уравнение для количества внутренней энергии и закон сохранения энергии.

Внутренняя энергия газа связана с его температурой простым выражением: \(U = \frac{3}{2} n R T\), где
\(U\) - внутренняя энергия газа,
\(n\) - количество вещества (в молях),
\(R\) - универсальная газовая постоянная,
\(T\) - температура газа в Кельвинах.

Для начала, нам необходимо определить количество вещества водорода в газовом состоянии. Для этого воспользуемся молярной массой водорода, равной \(M = 2\) г/моль. Тогда масса водорода равна 6 кг, что составляет \(m = 6000\) г. Количество вещества можно найти по формуле \(n = \frac{m}{M}\):
\[n = \frac{6000\, \text{г}}{2\, \text{г/моль}} = 3000\, \text{моль}\]

Теперь мы можем подставить полученное значение в уравнение для внутренней энергии газа. Универсальная газовая постоянная \(R = 8,314\) Дж/(моль·К), а температура газа указана в градусах Цельсия. Но формула для внутренней энергии требует температуру в Кельвинах, поэтому нам нужно преобразовать заданную температуру. Формула для этого проста: \(T(K) = T(°C) + 273,15\):
\[T(K) = (-173\,°C) + 273,15 = 100,15\,K\]

Теперь подставим все известные значения в уравнение:
\[U = \frac{3}{2} \cdot 3000\, \text{моль} \cdot 8,314\, \text{Дж/(моль·К)} \cdot 100,15\,K\]

Выполняя простые математические операции, получим:
\[U \approx 3723643,5\, \text{Дж}\]

Таким образом, количественная характеристика внутренней энергии 6 килограммов водорода при температуре -173 градуса Цельсия составляет примерно 3723643,5 Дж.

Обратите внимание, что данное решение основано на упрощенных предположениях и формулах, но оно позволяет получить достаточно точную оценку значения внутренней энергии водорода при заданных условиях.