Какова энергия, содержащаяся в гелии, заполняющем объем 50 м3 в аэростате при давлении 60 кПа?

Iskryaschiysya_Paren

27

Для решения этой задачи нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

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

Нам дано давление \(P = 60\) кПа и объем \(V = 50\) м\(^3\).

Также, чтобы решить эту задачу, нам необходимо знать, что гелий - это одноатомный газ, а его молярная масса составляет около 4 г/моль.

Начнем с расчета количества вещества гелия:

\[\begin{align*}
PV &= nRT \\
n &= \frac{{PV}}{{RT}}
\end{align*}\]

Универсальная газовая постоянная \(R\) равна 8,314 Дж/(моль·К) или 0,0821 атм·л/(моль·К). В нашем случае используем \(R = 0,0821\) атм·л/(моль·К).

Теперь заменим значения в уравнении:

\[\begin{align*}
n &= \frac{{(60 \times 10^3) \times 50}}{{0,0821 \times T}}
\end{align*}\]

Так как нам дан только объем и давление, а температура \(T\) неизвестна, нам нужно знать дополнительную информацию о системе, чтобы рассчитать количество вещества гелия. Без этой информации невозможно решить задачу полностью и определить энергию гелия.

Если у вас есть дополнительные данные, пожалуйста, укажите их, и я буду рад помочь вам дальше.