Какая внутренняя энергия имеет 6 килограмм водорода при температуре -173 градуса?

Забытый_Сад

55

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать формулу для расчета внутренней энергии и знать некоторые значения, связанные с веществом.

Формула для расчета внутренней энергии - это \( U = m \cdot c \cdot \Delta T \), где:
- \( U \) - внутренняя энергия (энергия, связанная с движением атомов и молекул вещества),
- \( m \) - масса вещества,
- \( c \) - удельная теплоемкость вещества,
- \( \Delta T \) - изменение температуры.

Для водорода количество теплоты, необходимое для изменения температуры единицы массы на 1 градус Цельсия, составляет 14,3 Дж/град.

Теперь, когда у нас есть необходимые значения, мы можем рассчитать внутреннюю энергию водорода.

Шаг 1: Переводим массу водорода в граммы, так как удельная теплоемкость дана для грамма.
Масса водорода - 6 кг = 6000 г.

Шаг 2: Рассчитываем изменение температуры \(\Delta T\).
У нас дана температура в градусах Цельсия, поэтому нам необходимо перевести ее в Кельвины (при работе с температурой используются Кельвины, которые всегда равны градусам Цельсия плюс 273).
Температура -173 градуса Цельсия = 100 К (потому что \( -173 + 273 = 100 \)).

Шаг 3: Подставляем все значения в формулу для внутренней энергии.
Удельная теплоемкость водорода - 14,3 Дж/град.

\[ U = m \cdot c \cdot \Delta T = 6000 \, г \cdot 14,3 \, Дж/град \cdot 100 \, К \]

Теперь, мы можем рассчитать это выражение:

\[ U = 8 580 000 \, Дж \]

Таким образом, внутренняя энергия 6 килограмм водорода при температуре -173 градуса составляет 8 580 000 Дж (джоулей).