Какова внутренняя энергия неона массой 2 кг, находящегося в баллоне при температуре 300 К?

Физика 11 класс Термодинамика внутренняя энергия неона неон 2 кг температура 300 К физика 11 класс термодинамика газовые законы расчет внутренней энергии Новый

Чтобы найти внутреннюю энергию неона, который является идеальным газом, мы можем использовать формулу для внутренней энергии:

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

где:

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

Теперь давайте определим количество вещества неона (n). Для этого используем формулу:

n = m / M

где:

• m - масса газа (в данном случае 2 кг);
• M - молярная масса неона (приблизительно 20.18 г/моль или 0.02018 кг/моль).

Теперь подставим значения:

1. Сначала найдем количество вещества неона:
2. n = 2 кг / 0.02018 кг/моль ≈ 99.05 моль

Теперь подставим n, R и T в формулу для внутренней энергии:

1. U = (3/2) * 99.05 моль * 8.31 Дж/(моль·К) * 300 К
2. Теперь вычислим это значение:
3. U ≈ (3/2) * 99.05 * 8.31 * 300 ≈ 123,000 Дж

Таким образом, внутренняя энергия неона массой 2 кг при температуре 300 К составляет примерно 123,000 Дж.