Какова величина внутренней энергии (в джоулях) одного моля одноатомного идеального газа, находящегося при температуре

Georgiy_8762

6

Для того, чтобы решить данную задачу, мы можем воспользоваться формулой для вычисления внутренней энергии идеального газа:

\[ U = \frac{3}{2} nRT \]

Где:
- U - внутренняя энергия газа,
- n - количество молей газа,
- R - универсальная газовая постоянная (значение \(8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)})\),
- T - абсолютная температура газа.

Для начала, нам понадобится узнать количество молей газа. Формула для этого выражения:

\[ n = \frac{m}{M} \]

Где:
- m - масса газа,
- M - молярная масса газа.

Поскольку у нас имеется одноатомный идеальный газ, мы можем использовать молярную массу атома газа, чтобы найти молярную массу газа.

Возьмем кислород (O) в качестве примера одноатомного газа. Его атомная масса составляет около \(16 \, \text{г/моль}\).

Далее, мы можем найти массу газа, используя известную нам формулу:

\[ m = n \times M \]

Теперь, когда у нас есть масса газа, мы можем перейти к вычислению внутренней энергии с помощью формулы:

\[ U = \frac{3}{2} nRT \]

У нас уже есть все значения для расчета внутренней энергии, кроме абсолютной температуры. Мы можем использовать полученную температуру -73°C и преобразовать её в абсолютную температуру в кельвинах, добавив 273.15:

\[ T = -73 + 273.15 \, \text{K} \]

Теперь мы можем подставить все значения в формулу для внутренней энергии:

\[ U = \frac{3}{2} nRT \]

После вычисления всех значений, мы получим величину внутренней энергии одного моля одноатомного идеального газа при данной температуре. Не забудьте указать результат в джоулях.