Question

Какая внутренняя энергия азота моссой 28 грамм при температуре 327 градусов

Answer 1

Ответ:

6264

Объяснение:

Внутренняя энергия (\(U\)) газа можно выразить с использованием закона идеального газа:

\[ U = n \cdot C_v \cdot T \]

где \( n \) - количество вещества (в молях), \( C_v \) - мольная удельная теплоемкость при постоянном объеме, \( T \) - температура в кельвинах.

Сначала найдем количество молекул азота. Масса азота \( m = 28 \) г, а молярная масса азота \( M = 28 \) г/моль.

\[ n = \frac{m}{M} = \frac{28 \, \text{г}}{28 \, \text{г/моль}} = 1 \, \text{моль} \]

Тепер используем формулу внутренней энергии:

\[ U = n \cdot C_v \cdot T \]

Значение мольной удельной теплоемкости при постоянном объеме \( C_v \) для двуатомных газов, таких как азот (\(N_2\)), примерно равно \( \frac{5}{2} R \), где \( R \) - универсальная газовая постоянная (\(8.314 \, \text{Дж/(моль·К)}\)).

\[ C_v \approx \frac{5}{2} R \]

\[ U = n \cdot \left(\frac{5}{2} R\right) \cdot T \]

Температуру (\(T\)) необходимо выражать в кельвинах. Переведем температуру из градусов Цельсия в кельвины:

\[ T(K) = T(°C) + 273.15 \]

\[ T = 327 + 273.15 = 600.15 \, \text{К} \]

Тепер вычислим внутреннюю энергию:

\[ U = 1 \cdot \left(\frac{5}{2} \cdot 8.314\right) \cdot 600.15 \, \text{Дж} \]

\[ U \approx 6264 \, \text{Дж} \]

Таким образом, внутренняя энергия азота при температуре 327 градусов Цельсия равна примерно \(6264 \, \text{Дж}\).