Чему равна внутренняя энергия гелия массой 4 г, если его абсолютная температура равна 127 К?

Физика 8 класс Внутренняя энергия идеального газа внутренняя энергия гелий масса 4 г абсолютная температура 127 К физика 8 класс термодинамика формула внутренней энергии расчет внутренней энергии газовые законы молекулы газа Новый

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.