У кислорода массой m = 1 кг и температурой Т = 320 К следующие вопросы: 1) Какова внутренняя энергия молекул кислорода?

Sergeevna

42

Для решения данных задач нам необходимо использовать соответствующие формулы и константы, связанные с идеальным газом.

1) Для расчета внутренней энергии молекул кислорода мы можем использовать формулу:
\[ E = \frac{3}{2}nRT \]
где \( E \) - внутренняя энергия, \( n \) - количество молей газа, \( R \) - универсальная газовая постоянная, \( T \) - температура газа.

Для начала нам нужно определить количество молей \( n \) кислорода. Для этого мы можем использовать формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где \( m \) - масса газа, \( M \) - молярная масса газа.

Молярная масса кислорода \( M = 32 \, \text{г/моль} \).

Теперь мы можем рассчитать количество молей \( n \):
\[ n = \frac{1 \, \text{кг}}{32 \, \text{г/моль}} \]

Подставляя значения в формулу для внутренней энергии, получаем:
\[ E = \frac{3}{2} \times \frac{1 \, \text{кг}}{32 \, \text{г/моль}} \times 8.314 \, \text{Дж/моль} \cdot \text{К} \times 320 \, \text{К} \]

2) Средняя кинетическая энергия вращательного движения молекул кислорода может быть вычислена с использованием формулы:
\[ E_{\text{кр}} = \frac{2}{2}kT \]
где \( E_{\text{кр}} \) - средняя кинетическая энергия вращательного движения, \( k \) - постоянная Больцмана (\( 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К} \)), \( T \) - температура газа.

Подставляя значение температуры, получаем:
\[ E_{\text{кр}} = \frac{2}{2} \times 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К} \times 320 \, \text{К} \]

Теперь мы можем рассчитать ответы на оба вопроса с помощью этих формул.

1) Внутренняя энергия молекул кислорода:
\[ E = \frac{3}{2} \times \frac{1 \, \text{кг}}{32 \, \text{г/моль}} \times 8.314 \, \text{Дж/моль} \cdot \text{К} \times 320 \, \text{К} \]

2) Средняя кинетическая энергия вращательного движения молекул кислорода:
\[ E_{\text{кр}} = \frac{2}{2} \times 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К} \times 320 \, \text{К} \]

Пожалуйста, выполните эти расчеты и получите окончательные значения внутренней энергии молекул кислорода и средней кинетической энергии вращательного движения молекул кислорода.