Какое изменение внутренней энергии произойдет у двух молей идеального одноатомного газа при увеличении его температуры на Delta*T = 30K?

Физика 11 класс Термодинамика внутренняя энергия Идеальный газ одноатомный газ изменение температуры два моля физика 11 класс термодинамика закон Бойля уравнение состояния теплообмен Новый

Для определения изменения внутренней энергии идеального одноатомного газа при изменении температуры необходимо воспользоваться следующими основными понятиями и формулами.

1. Определение внутренней энергии: Внутренняя энергия (U) идеального газа зависит только от температуры и количества вещества. Для одноатомного газа внутренняя энергия может быть выражена через формулу:

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

где:

• U — внутренняя энергия;
• n — количество моль газа;
• R — универсальная газовая постоянная (приблизительно 8.31 Дж/(моль·К));
• T — температура в кельвинах.

2. Изменение внутренней энергии: Изменение внутренней энергии (Delta U) при изменении температуры можно выразить следующим образом:

Delta U = U_final - U_initial

Так как внутренняя энергия зависит от температуры, изменение внутренней энергии можно записать как:

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

где:

• Delta T — изменение температуры (в данном случае 30K).

3. Подставим известные значения:

• n = 2 моль (количество газа);
• Delta T = 30K (изменение температуры);
• R ≈ 8.31 Дж/(моль·К) (газовая постоянная).

4. Рассчитаем изменение внутренней энергии:

Подставляем значения в формулу:

Delta U = (3/2) * 2 * 8.31 * 30

Теперь вычислим значение:

Delta U = 3 * 8.31 * 30 = 747.9 Дж

5. Заключение: Таким образом, изменение внутренней энергии двух молей идеального одноатомного газа при увеличении температуры на 30K составит приблизительно 747.9 Дж.