Какова внутренняя энергия одноатомного идеального газа занимающего при температуре 400К объём 2,5л, если концентрация его молекул 10 в 20 степени см. в -3 степени?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для нахождения внутренней энергии одноатомного идеального газа воспользуемся формулой:

[U = \frac{3}{2}nRT]

где:
(U) - внутренняя энергия,
(n) - количество молекул газа,
(R) - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль×К)),
(T) - температура в Кельвинах.

Для начала найдем количество молекул газа в 2,5 л при концентрации молекул 10^20 см^(-3). Концентрация молекул можно перевести в количество молекул в 1 м^3:
[n = C \times V = 10^{20} \times 10^{-6} \times 2,5 = 2,5 \times 10^{14}]

Теперь мы можем посчитать внутреннюю энергию газа:
[U = \frac{3}{2} \times 2,5 \times 10^{14} \times 8,31 \times 400 = 7,81875 \times 10^{17} \, Дж]
[U ≈ 7,82 \times 10^{17} \, Дж]

Таким образом, внутренняя энергия одноатомного идеального газа при температуре 400К и объеме 2,5л составляет примерно 7,82 * 10^17 Дж.