Найдите внутреннюю энергию метана, массой 2 г, находящегося под поршнем при температуре 27⁰С. Ответ округлить до целых. Найдите внутреннюю энергию метана, массой 2 г, находящегося под поршнем при температуре 27⁰С. Ответ округлить до целых.
Для расчета внутренней энергии используем формулу: U=32nRT U = \frac{3}{2} nRT U=23nRT
где U - внутренняя энергия, n - количество вещества вданномслучаевыразимчерезмассув данном случае выразим через массувданномслучаевыразимчерезмассу, R - универсальная газовая постоянная 8.314Дж/(моль⋅К)8.314 Дж/(моль·К)8.314Дж/(моль⋅К), T - температура в Кельвинах.
Переведем массу метана в количество вещества: n=mM n = \frac{m}{M} n=Mm
где m = 2 г - масса метана, M = 16 г/моль - молярная масса метана.
n=2г16г/моль=0.125моль n = \frac{2 г}{16 г/моль} = 0.125 моль n=16г/моль2г=0.125моль
Температуру также переведем в Кельвины: T=270C+273=300K T = 27⁰C + 273 = 300 K T=270C+273=300K
Подставляем все значения в формулу: U=32⋅0.125моль⋅8.314Дж/(моль⋅К)⋅300K=93.67Дж U = \frac{3}{2} \cdot 0.125 моль \cdot 8.314 Дж/(моль·К) \cdot 300 K = 93.67 Дж U=23⋅0.125моль⋅8.314Дж/(моль⋅К)⋅300K=93.67Дж
Таким образом, внутренняя энергия метана массой 2 г при температуре 27⁰С равна 94 Дж.
Для расчета внутренней энергии используем формулу:
U=32nRT U = \frac{3}{2} nRT U=23 nRT где
U - внутренняя энергия,
n - количество вещества вданномслучаевыразимчерезмассув данном случае выразим через массувданномслучаевыразимчерезмассу,
R - универсальная газовая постоянная 8.314Дж/(моль⋅К)8.314 Дж/(моль·К)8.314Дж/(моль⋅К),
T - температура в Кельвинах.
Переведем массу метана в количество вещества:
n=mM n = \frac{m}{M} n=Mm где
m = 2 г - масса метана,
M = 16 г/моль - молярная масса метана.
n=2г16г/моль=0.125моль n = \frac{2 г}{16 г/моль} = 0.125 моль n=16г/моль2г =0.125моль
Температуру также переведем в Кельвины:
T=270C+273=300K T = 27⁰C + 273 = 300 K T=270C+273=300K
Подставляем все значения в формулу:
U=32⋅0.125моль⋅8.314Дж/(моль⋅К)⋅300K=93.67Дж U = \frac{3}{2} \cdot 0.125 моль \cdot 8.314 Дж/(моль·К) \cdot 300 K = 93.67 Дж U=23 ⋅0.125моль⋅8.314Дж/(моль⋅К)⋅300K=93.67Дж
Таким образом, внутренняя энергия метана массой 2 г при температуре 27⁰С равна 94 Дж.