Сколько составляет изменение внутренней энергии газообразного аргона, если при изобарном нагревании двух молей этого

Valeriya

60

Чтобы найти изменение внутренней энергии газообразного аргона при изобарном нагревании, мы можем использовать формулу:

\(\Delta U = q = nC_p\Delta T\),

где \(\Delta U\) - изменение внутренней энергии, \(q\) - теплота, \(n\) - количество вещества (в нашем случае две молекулы), \(C_p\) - молярная теплоемкость при постоянном давлении, и \(\Delta T\) - изменение температуры.

У нас уже дана теплота \(q = 500\) Дж и количество вещества \(n = 2\) моль.

Теперь нам нужно найти молярную теплоемкость при постоянном давлении \(C_p\) для аргона. Возьмем среднее значение молярной теплоемкости для моноатомных газов, которое равно примерно \(C_p = \frac{5}{2}R\), где \(R\) - универсальная газовая постоянная (\(R \approx 8.314\) Дж/(моль·К)).

Теперь мы можем подставить все значения в формулу:

\(\Delta U = q = nC_p\Delta T\).

\(\Delta U = 500\) Дж
\(n = 2\) моль
\(C_p = \frac{5}{2}R \approx \frac{5}{2} \cdot 8.314\) Дж/(моль·К)
\(\Delta T\) - не дана, ее нужно найти.

Так как процесс изобарный, то изменение температуры \(\Delta T\) равно изменению температуры, поэтому мы можем перейти к поиску \(\Delta T\):

\(\Delta U = nC_p\Delta T\).

Решаем уравнение относительно \(\Delta T\):

\(\Delta T = \frac{\Delta U}{nC_p}\).

\(\Delta T = \frac{500}{2 \cdot \frac{5}{2} \cdot 8.314}\).

\(\Delta T \approx 14,94\) К.

Таким образом, изменение внутренней энергии газообразного аргона при изобарном нагревании равно примерно \(500\) Дж, а изменение температуры составляет примерно \(14,94\) К.