Какова величина внутренней энергии аргона, если его масса составляет 200 г, а температура равна 17 градусам Цельсия?

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся следующие шаги:

Шаг 1: Найдем количество вещества аргона, выраженное в молях.
Для этого мы можем разделить массу аргона на его молярную массу.
Молярная масса аргона составляет 40 г/моль, а масса аргона в задаче - 200 г.
Таким образом, количество вещества аргона будет равно:
\[
\text{{количество вещества}} = \frac{{\text{{масса}}}}{{\text{{молярная масса}}}} = \frac{{200 \, \text{{г}}}}{{40 \, \text{{г/моль}}}} = 5 \, \text{{моль}}
\]

Шаг 2: Выразим внутреннюю энергию аргона через его количество вещества.
Внутренняя энергия газа зависит от его температуры и количества вещества. Для моноатомных идеальных газов, таких как аргон, внутренняя энергия выражается следующим образом:
\[
U = \frac{3}{2}nRT
\]
где U - внутренняя энергия, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная и T - температура в кельвинах.

Шаг 3: Переведем температуру из градусов Цельсия в кельвины.
Температура в кельвинах равна температуре в градусах Цельсия плюс 273.
В данной задаче температура равна 17 градусам Цельсия, а значит в кельвинах будет:
\[
T = 17 + 273 = 290 \, \text{K}
\]

Шаг 4: Подставим найденные значения в формулу для внутренней энергии.
\[
U = \frac{3}{2} \cdot 5 \, \text{моль} \cdot 8.31 \, \text{Дж/моль·К} \cdot 290 \, \text{K}
\]

Теперь, выполним вычисления:

\[
U = \frac{3}{2} \times 5 \times 8.31 \times 290 = 36,337.5 \, \text{Дж}
\]

Таким образом, внутренняя энергия аргона составляет 36,337.5 Дж.