Какова внутренняя энергия одного моля гелия при температуре 127 градусов Цельсия?

Физика 11 класс Термодинамика внутренняя энергия моль гелия температура 127 градусов физика 11 класс термодинамика газовые законы Новый

Для того чтобы найти внутреннюю энергию одного моля гелия при температуре 127 градусов Цельсия, нам нужно воспользоваться формулой для вычисления внутренней энергии идеального газа.

Шаг 1: Приведение температуры к абсолютной шкале

Сначала преобразуем температуру из градусов Цельсия в Кельвины. Для этого используем следующую формулу:

T(K) = T(°C) + 273.15

Подставим нашу температуру:

T = 127 + 273.15 = 400.15 K

Шаг 2: Определение числа степеней свободы

Гелий является инертным газом и имеет 3 степени свободы для поступательного движения. Поскольку он является одноатомным газом, мы можем использовать следующую формулу для расчета внутренней энергии:

Шаг 3: Использование формулы для внутренней энергии

Внутренняя энергия U одного моля идеального газа определяется как:

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

где:

• U — внутренняя энергия;
• n — количество молей газа (в нашем случае 1 моль);
• R — универсальная газовая постоянная (приблизительно 8.31 Дж/(моль·К));
• T — температура в Кельвинах.

Теперь подставим известные значения в формулу:

U = (3/2) * 1 * 8.31 * 400.15

Шаг 4: Вычисление внутренней энергии

Теперь произведем вычисления:

• Сначала вычислим произведение: 8.31 * 400.15 = 3327.56 Дж;
• Теперь умножим на (3/2): (3/2) * 3327.56 = 4988.34 Дж.

Ответ: Внутренняя энергия одного моля гелия при температуре 127 градусов Цельсия составляет примерно 4988.34 Дж.