Какое количество атомов содержится в одноатомном идеальном газе, если его внутренняя энергия при температуре 27°С составляет 1,2 Дж?

Физика 8 класс Внутренняя энергия идеального газа количество атомов одноатомный газ внутренняя энергия температура 27°C физика 8 класс Новый

Давайте разберем задачу по шагам, чтобы понять, как найти количество атомов в одноатомном идеальном газе, зная его внутреннюю энергию.

Внутренняя энергия одноатомного идеального газа рассчитывается по формуле:

U = (3/2) * N * k * T

• U - внутренняя энергия газа (в Джоулях),
• N - количество атомов (или молекул) газа,
• k - постоянная Больцмана (приблизительно 1.38 × 10⁻²³ Дж/К),
• T - температура в Кельвинах.

Теперь подставим известные значения в формулу. Нам дана внутренняя энергия U = 1.2 Дж и температура T = 27°С. Сначала преобразуем температуру в Кельвины:

T = 27 + 273 = 300 K

Теперь подставим все известные значения в формулу для внутренней энергии:

1.2 = (3/2) * N * (1.38 × 10⁻²³) * (300)

Теперь давайте решим это уравнение для N. Сначала умножим (3/2) на (1.38 × 10⁻²³) и на 300:

(3/2) * (1.38 × 10⁻²³) * (300) = 6.21 × 10⁻²¹

Теперь мы можем выразить N:

N = U / ((3/2) * k * T)

N = 1.2 / (6.21 × 10⁻²¹)

Теперь проведем деление:

N ≈ 1.93 × 10²⁰

Таким образом, мы нашли, что количество атомов в одноатомном идеальном газе составляет примерно 1.93 × 10²⁰.

Ответ: 1.93 × 10²⁰