Температура идеального атомарного газа увеличилась с -73 ° C до 127 ° C. Количество молекул в газе 10 ^ 28. Изменение его внутренней энергии (N = 6-10 ^ 23 моль 1, R = 8,31 Дж / К моль)
Для решения данной задачи нам потребуется использовать формулу изменения внутренней энергии идеального газа:
ΔU = (3/2) * N * R * ΔT
где ΔU - изменение внутренней энергии, N - количество молекул в газе, R - универсальная газовая постоянная, ΔT - изменение температуры газа.
Для начала, мы должны перевести температуры из градусов Цельсия в Кельвины, так как в данной формуле нужно использовать температуры в Кельвинах. Для этого мы используем следующую формулу:
T(K) = T(°C) + 273.15
Изначальная температура газа:
T1 = -73 °C + 273.15 = 200.15 K
Конечная температура газа:
T2 = 127 °C + 273.15 = 400.15 K
Теперь подставим все значения в формулу изменения внутренней энергии:
ΔU = (3/2) * N * R * ΔT
= (3/2) * (10^28) * (8.31 J/mol*K) * (400.15 K - 200.15 K)
ΔU = (3/2) * N * R * ΔT
где ΔU - изменение внутренней энергии, N - количество молекул в газе, R - универсальная газовая постоянная, ΔT - изменение температуры газа.
Для начала, мы должны перевести температуры из градусов Цельсия в Кельвины, так как в данной формуле нужно использовать температуры в Кельвинах. Для этого мы используем следующую формулу:
T(K) = T(°C) + 273.15
Изначальная температура газа:
T1 = -73 °C + 273.15 = 200.15 K
Конечная температура газа:
T2 = 127 °C + 273.15 = 400.15 K
Теперь подставим все значения в формулу изменения внутренней энергии:
ΔU = (3/2) * N * R * ΔT
= (3/2) * (10^28) * (8.31 J/mol*K) * (400.15 K - 200.15 K)
После упрощения выражения мы получим:
ΔU = (3/2) * (10^28) * (8.31 J/mol*K) * (200.00 K)
Теперь рассчитаем данное выражение:
ΔU = (3/2) * (10^28) * (8.31 J/mol*K) * (200.00 K)
≈ 22419 * (10^28) J
Таким образом, изменение внутренней энергии идеального атомарного газа составит примерно 2,2419 × 10^31 Дж.