Чтобы найти внутреннюю энергию гелия, нам нужно использовать формулу для внутренней энергии идеального газа. Внутренняя энергия (U) одноатомного газа, такого как гелий, может быть рассчитана по следующей формуле:

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

Где:

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

Теперь давайте разберемся по шагам:

1. Определим количество молей (n) гелия:

Для этого используем формулу:

n = m / M

где:

• m - масса газа (в нашем случае 4 г);
• M - молярная масса гелия (приблизительно 4 г/моль).

Подставляем значения:

n = 4 г / 4 г/моль = 1 моль

2. Теперь подставим все известные значения в формулу для внутренней энергии:

Мы знаем, что:

• n = 1 моль;
• R = 8.31 Дж/(моль·К);
• T = 127 К.

Подставляем в формулу:

U = (3/2) * 1 моль * 8.31 Дж/(моль·К) * 127 К

3. Выполним вычисления:

U = (3/2) * 1 * 8.31 * 127

U = 1.5 * 8.31 * 127

U ≈ 1.5 * 1058.57 ≈ 1587.86 Дж

Итак, внутренняя энергия гелия массой 4 г при температуре 127 К составляет примерно 1587.86 Дж.