Какова внутренняя энергия воздушного шарика, который был наполнен чистым кислородом? Известно, что объем шарика

Для расчета внутренней энергии воздушного шарика, наполненного чистым кислородом, нам понадобятся два параметра: объем шарика и давление кислорода внутри него.

Первым шагом определим единицы измерения для объема и давления. Обычно объем измеряется в литрах (л), а давление - в паскалях (Па).

Теперь обратимся к формуле, которая позволяет рассчитать внутреннюю энергию:

\[U = \frac{3}{2} nRT\]

где:
\(U\) - внутренняя энергия
\(n\) - количество вещества (в молях)
\(R\) - универсальная газовая постоянная (\(8,31 \, \text{Дж/(моль*К)}\))
\(T\) - температура (в кельвинах)

В нашем случае, так как шарик наполнен чистым кислородом, только один компонент воздуха участвует в реакции - кислород \(O_2\), и молярная масса кислорода составляет \(32 \, \text{г/моль}\).

Чтобы узнать количество вещества (\(n\)), используем формулу:

\[n = \frac{m}{M}\]

где:
\(m\) - масса вещества (в граммах)
\(M\) - молярная масса (в г/моль)

Теперь мы можем перейти к решению задачи:

1. Определите массу кислорода в шарике. Для этого можно воспользоваться плотностью кислорода (\(\rho\)), которая составляет около \(1,429 \, \text{г/л}\):

\[\text{масса} = \rho \times \text{объем}\]

\[\text{масса} = 1,429 \, \text{г/л} \times 17 \, \text{л}\]

2. Посчитайте количество вещества кислорода в граммах, используя молярную массу кислорода:

\[n = \frac{\text{масса}}{M}\]

\[n = \frac{\text{масса кислорода}}{32 \, \text{г/моль}}\]

3. Теперь подставьте найденное значение количества вещества и другие известные значения в формулу внутренней энергии \(U = \frac{3}{2} nRT\). Заметим, что для определения температуры необходима дополнительная информация из условия задачи, которое не указано.

Обратите внимание на результат и единицы измерения, чтобы внутренняя энергия имела правильные размерности (Джоули или Дж).