Помогите мне! Какую массу газа представляет водород, имеющий внутреннюю энергию 830 Дж при температуре 300 К? Можете

Stanislav

25

Конечно, я помогу вам решить эту задачу! Чтобы найти массу газа водород, нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа:

\[E = \frac{3}{2} N k T\]

где \(E\) - внутренняя энергия газа, \(N\) - количество молекул в газе, \(k\) - постоянная Больцмана (\(1,38 \times 10^{-23} \, Дж/К\)), \(T\) - температура газа в Кельвинах.

Для начала найдем количество молекул \(N\). Мы знаем, что один моль (6,02x10^23) молекул содержит определенное количество вещества. Так как у нас нет информации, сколько молей содержится в этом газе, предположим, что у нас один моль газа.

Следовательно, внутренняя энергия одного моля водорода равна 830 Дж.

Подставим известные значения в уравнение:

\[830 = \frac{3}{2} \cdot 1 \cdot 1,38 \times 10^{-23} \cdot 300\]

Упростим выражение:

\[830 = \frac{3}{2} \cdot 1 \cdot 1,38 \times 10^{-23} \cdot 300\]
\[830 = \frac{3}{2} \cdot 1 \cdot 414 \times 10^{-23}\]
\[830 = 0,276 \times 10^{-23}\]

Теперь найдем массу газа, используя известное количество молекул \(N\) и молярную массу \(M\) водорода:

\[m = N \cdot M\]

Молярная масса водорода равна примерно \(2 \, г/моль\).

Подставим значения в формулу:

\[m = 1 \cdot 2 = 2 \, г\]

Таким образом, масса газа водорода, имеющего внутреннюю энергию 830 Дж при температуре 300 К, составляет 2 г.

Исходя из этой информации, можно сделать вывод, что рассматриваемый газ является газом водорода, так как мы использовали молярную массу водорода при расчете массы.