Чему равна внутренняя энергия аргона, занимающего объем 32,4 л, при нормальном атмосферном давлении 10^5 Па.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для вычисления внутренней энергии газа используем уравнение состояния идеального газа:

U = n Cv ΔT,

где U - внутренняя энергия газа, n - количество вещества газа, Cv - молярная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры.

Для аргона молярная теплоемкость при постоянном объеме (Cv) равна 12,5 Дж/(моль*К).

Поскольку газ находится при нормальном атмосферном давлении, то используем уравнение состояния:

PV = nRT,

где P - давление, V - объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Для аргона R = 8,31 Дж/(моль*К).

Подставляем известные значения:

PV = nRT,

n = PV/RT,

n = (10^5 Па 32,4 л) / (8,31 Дж/(мольК) * 273 К) = 466,3 моль.

Теперь можем найти изменение температуры:

ΔT = P * ΔV / nR,

ΔT = 10^5 Па 32,4 л / (466,3 моль 8,31 Дж/(моль*К)) = 43,1 K.

Теперь находим внутреннюю энергию:

U = n Cv ΔT = 466,3 моль 12,5 Дж/(мольК) * 43,1 K = 273312,95 Дж = 273,3 кДж.

Таким образом, внутренняя энергия аргона при данных условиях равна 273,3 кДж.