Какова масса азота при температуре 300 к, если его внутренняя энергия составляет 3 кдж?

Звездная_Ночь

66

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать уравнение внутренней энергии идеального газа.

Уравнение внутренней энергии идеального газа имеет следующий вид:

$$U=\frac{3}{2}nRT$$

где U - внутренняя энергия газа, n - количество молекул газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в кельвинах.

Мы знаем, что внутренняя энергия равна 3 кДж, а температура равна 300 К. Нам нужно найти массу азота.

Чтобы найти количество молекул газа (n), мы можем использовать формулу:

$$n=\frac{m}{M}$$

где m - масса газа и M - молярная масса газа.

Для азота молярная масса равна 28 г/моль.

Теперь мы можем подставить известные значения в уравнение внутренней энергии идеального газа и решить его относительно массы газа.

$$\frac{3}{2}nRT=3$$

$$\frac{3}{2}\left(\frac{m}{M}\right)RT=3$$

Теперь давайте решим это уравнение относительно массы газа.

$$m=\frac{3\cdot M}{R\cdot T}$$

Подставим значения универсальной газовой постоянной R (0.0821 л·атм/(моль·К)) и температуры T (300 К) и молярной массы азота M (28 г/моль):

$$m=\frac{3\cdot 28\text{г/моль}}{0.0821\text{л·атм/(моль·К)}\cdot 300\text{K}}$$

Решив эту формулу, мы получим значение массы азота при температуре 300 K и внутренней энергии 3 кДж.