Какова внутренняя энергия 5 моль одноатомного газа при 10ºc. можно с объяснением

Для расчета внутренней энергии идеального одноатомного газа используется основная формула молекулярно-кинетической теории. Формула расчета Внутренняя энергия $U$ идеального одноатомного газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре и количеству вещества: $U=\frac{3}{2}\nu RT$ Где:

• $\nu$ — количество вещества (моль);
• $R$ — универсальная газовая постоянная, равная примерно 8,31 Дж/(моль·К);
• $T$ — абсолютная температура в Кельвинах (К).

Пошаговое решение 1. Перевод температуры в систему СИ В термодинамических формулах всегда используется шкала Кельвина. Чтобы перевести градусы Цельсия в Кельвины, необходимо прибавить 273,15 (для школьных задач обычно используют 273): $T=10+273=283\text{К}$2. Подстановка значений в формулу Подставим известные данные ( $\nu =5$ моль, $R=8,31$ Дж/(моль·К), $T=283$ К): $U=\frac{3}{2}\cdot 5\cdot 8,31\cdot 283$ 3. Вычисление

• Сначала найдем произведение констант и количества вещества: $1,5\cdot 5\cdot 8,31=62,325$ Затем умножим на температуру: $62,325\cdot 283=17638,075$

Ответ: Внутренняя энергия газа составляет примерно 17 638,08 Дж (или около 17,64 кДж). Объяснение физического смысла: Внутренняя энергия идеального одноатомного газа складывается только из кинетической энергии поступательного движения его атомов. Коэффициент $\frac{3}{2}$ обусловлен тем, что атом может двигаться в трех направлениях (три степени свободы), а на каждую степень свободы по закону равнораспределения приходится энергия, равная $\frac{1}{2}kT$ . Поскольку в условии газ одноатомный, энергия взаимодействия между молекулами (потенциальная энергия) не учитывается. Я могу также рассчитать, как изменится эта энергия, если газ нагреть или сжать, если вы предоставите дополнительные параметры.