Question

Какой внутренней энергией обладают пары воды в кабинете, если их масса равна 2,4 кг, а температура воздуха(и водяных паров)27°С

Answer 1

Дано:

$i = 6$ — количество степеней свободы для воды (вода — трехатомная молекула)

$m = 2,4$ кг

$T = 27 + 273 = 300$ К

$M(\text{H}_{2} \text{O}) = 18 \cdot 10^{-3}$ кг/моль

$R = 8,31$ Дж/(К · моль)

Найти: $U - ?$

Решение. Внутренняя энергия идеального газа обуславливается только кинетической энергией движения молекул; потенциальной энергией их взаимодействия можно пренебречь. Для идеального газа массой $m$ внутренняя энергия рассчитывается по формуле:

$U = \dfrac{i}{2} \dfrac{m}{M}RT$

Определим значение искомой величины:

$U = \dfrac{6}{2} \cdot \dfrac{2,4}{18 \cdot 10^{-3}} \cdot 8,31 \cdot 300 = 997200$ Дж

Ответ: 997200 Дж