Каково давление одноатомного газа, занимающего объем 4 л, если его внутренняя энергия 0,6 кДж?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для одноатомного идеального газа внутренняя энергия связана с температурой и числом степеней свободы следующим образом:
U = (f/2) n R * T,
где U - внутренняя энергия, f - число степеней свободы (для одноатомного газа f = 3), n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Так как внутренняя энергия равна 0,6 кДж, объем газа равен 4 л, то у нас есть информация для вычисления давления. Универсальная газовая постоянная R равна 8,31 Дж/(моль * K).

Пусть P - давление газа, тогда:
U = (3/2) n R T,
0,6 = (3/2) n 8,31 T,
T = 0,04/n.

Также имеем уравнение состояния газа:
P V = n R T,
P 4 = n 8,31 0,04/n,
P = 0,33 кПа.

Таким образом, давление одноатомного газа, занимающего объем 4 л и имеющего внутреннюю энергию 0,6 кДж, составляет 0,33 кПа.