Гелий массой 1 кг находится под давлением 8 * 10^4 Па и имеет плотность 0,2 кг/м3. Определите внутреннюю энергию гелия

11 Дек 2019 в 19:49
1 693 +1
0
Ответы
1

Для определения внутренней энергии гелия можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

U = 3/2 n R * T

где U - внутренняя энергия газа, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Сначала найдем количество вещества n:

m = ρ V
n = m / M = ρ V / M

где m - масса гелия, ρ - плотность, V - объем, M - молярная масса гелия.

Для гелия M = 4 г/моль.

Так как масса гелия равна 1 кг = 1000 г, объем можно найти следующим образом:

V = m / ρ = 1000 г / 0.2 кг/м3 = 5000 м3.

Теперь найдем количество вещества n:

n = 0.2 кг/м3 * 5000 м3 / 4 г/моль = 25000 моль.

Для гелия R = 8.31 Дж/(моль*К), а температуру оценим, используя уравнение состояния:

P V = n R T
T = P V / (n R) = 8 10^4 Па 5000 м3 / (25000 моль 8.31 Дж/(моль*К)) ≈ 240 К.

Подставим полученные значения в формулу для внутренней энергии:

U = 3/2 25000 моль 8.31 Дж/(мольК) 240 К ≈ 1125900 Дж.

Ответ: Внутренняя энергия гелия составляет примерно 1125900 Дж.

18 Апр 2024 в 23:40
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир