Каково изменение внутренней энергии гелия массой 20 г, нагретого от 100 оС до 250 оС? Предполагая, что гелий - это одноатомный идеальный газ, пожалуйста, найдите это изменение внутренней энергии в кДж. Пожалуйста, округлите свой ответ до целого числа.
Кузнец
Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться формулой для изменения внутренней энергии газа:
\[
\Delta U = \frac{3}{2} n R \Delta T
\]
где \(\Delta U\) - изменение внутренней энергии, \(n\) - количество вещества гелия, \(R\) - универсальная газовая постоянная, а \(\Delta T\) - изменение температуры.
Для начала, нам нужно найти количество вещества гелия (\(n\)). Для этого воспользуемся массой гелия (\(m\)) и его молярной массой (\(M\)) по формуле:
\[
n = \frac{m}{M}
\]
Молярная масса гелия равна 4 г/моль, так как гелий является одноатомным элементом. Подставим известные значения:
\[
n = \frac{20 \, \text{г}}{4 \, \text{г/моль}} = 5 \, \text{моль}
\]
Теперь, найдем изменение внутренней энергии (\(\Delta U\)) подставив остальные значения в формулу:
\[
\Delta U = \frac{3}{2} \cdot 5 \, \text{моль} \cdot 8,314 \, \text{Дж/моль К} \cdot (250 - 100) \, \text{К}
\]
Рассчитаем значение:
\[
\Delta U = 5 \cdot \frac{3}{2} \cdot 8,314 \cdot 150 = 1863,75 \, \text{Дж}
\]
Округлим полученное значение до целого числа:
\[
\Delta U \approx 1864 \, \text{Дж}
\]
Таким образом, изменение внутренней энергии гелия, массой 20 г, нагретого от 100 оC до 250 оC, составляет около 1864 кДж
\[
\Delta U = \frac{3}{2} n R \Delta T
\]
где \(\Delta U\) - изменение внутренней энергии, \(n\) - количество вещества гелия, \(R\) - универсальная газовая постоянная, а \(\Delta T\) - изменение температуры.
Для начала, нам нужно найти количество вещества гелия (\(n\)). Для этого воспользуемся массой гелия (\(m\)) и его молярной массой (\(M\)) по формуле:
\[
n = \frac{m}{M}
\]
Молярная масса гелия равна 4 г/моль, так как гелий является одноатомным элементом. Подставим известные значения:
\[
n = \frac{20 \, \text{г}}{4 \, \text{г/моль}} = 5 \, \text{моль}
\]
Теперь, найдем изменение внутренней энергии (\(\Delta U\)) подставив остальные значения в формулу:
\[
\Delta U = \frac{3}{2} \cdot 5 \, \text{моль} \cdot 8,314 \, \text{Дж/моль К} \cdot (250 - 100) \, \text{К}
\]
Рассчитаем значение:
\[
\Delta U = 5 \cdot \frac{3}{2} \cdot 8,314 \cdot 150 = 1863,75 \, \text{Дж}
\]
Округлим полученное значение до целого числа:
\[
\Delta U \approx 1864 \, \text{Дж}
\]
Таким образом, изменение внутренней энергии гелия, массой 20 г, нагретого от 100 оC до 250 оC, составляет около 1864 кДж
Знаешь ответ?