На сколько изменится внутренняя энергия 1 грамма аргона при его нагревании на 160 К?

Физика 11 класс Внутренняя энергия и термодинамика внутренняя энергия 1 грамм аргона нагревание 160 К физика 11 класс Новый

Чтобы рассчитать изменение внутренней энергии 1 грамма аргона при нагревании на 160 К, нам необходимо использовать формулу для изменения внутренней энергии в идеальном газе:

ΔU = n * Cv * ΔT

Где:

• ΔU - изменение внутренней энергии;
• n - количество молей газа;
• Cv - удельная теплоемкость при постоянном объеме;
• ΔT - изменение температуры.

Теперь давайте разберем каждый шаг:

1. Определим количество молей (n):

Для этого используем формулу:

n = m / M, где:
• m - масса газа (в граммах);
• M - молярная масса газа (аргон имеет молярную массу примерно 40 г/моль).

В нашем случае:

n = 1 г / 40 г/моль = 0.025 моль.
2. Определим удельную теплоемкость при постоянном объеме (Cv):

Для одноатомного газа, к которому относится аргон, удельная теплоемкость Cv составляет примерно 3/2 R, где R - универсальная газовая постоянная (приблизительно 8.31 Дж/(моль·К)).

Cv ≈ 3/2 * 8.31 Дж/(моль·К) ≈ 12.47 Дж/(моль·К).
3. Теперь подставим все значения в формулу изменения внутренней энергии:

ΔU = n * Cv * ΔT

ΔU = 0.025 моль * 12.47 Дж/(моль·К) * 160 К.

4. Рассчитаем:

ΔU = 0.025 * 12.47 * 160 ≈ 49.88 Дж.

Таким образом, изменение внутренней энергии 1 грамма аргона при нагревании на 160 К составит примерно 49.88 Дж.