Определить изменение внутренней энергии 10 кг азота n2(молярная масса равна 28 г/моль ) при охлаждении от 358к до 273л.

Изменение внутренней энергии 10 кг азота при охлаждении от 358 К до 273 К составляет -629 732 Дж (или приблизительно -630 кДж). ️ Шаг 1: Определение физических параметров Для решения задачи необходимо использовать формулу изменения внутренней энергии идеального газа: $\Delta U=\frac{i}{2}\frac{m}{M}R\Delta T$ где:

• $m=10\text{кг}$ — масса газа; $M=0,028\text{кг/моль}$ — молярная масса азота; $i=5$ — число степеней свободы для двухатомного газа ( $N_2$); $R=8,31\text{Дж/(моль}\cdot \text{К)}$ — универсальная газовая постоянная; $\Delta T=T_2-T_1$ — изменение температуры.

️ Шаг 2: Расчет изменения температуры Вычислим разность температур: $\Delta T=273-358=-85\text{К}$Отрицательное значение указывает на уменьшение внутренней энергии при охлаждении. ️ Шаг 3: Вычисление изменения внутренней энергии Подставим значения в основную формулу: $\Delta U=\frac{5}{2}\cdot \frac{10}{0,028}\cdot 8,31\cdot \left(-85\right)$ Проведем промежуточные расчеты:

1. Количество вещества $\nu =\frac{m}{M}=\frac{10}{0,028}\approx 357,14\text{моль}$ . Итоговое значение: $\Delta U=2,5\cdot 357,14\cdot 8,31\cdot \left(-85\right)\approx -629732\text{Дж}$.

Ответ: Изменение внутренней энергии составляет -629 732 Дж. Знак «минус» подтверждает, что энергия системы уменьшилась. Укажите, требуется ли вам расчет удельной теплоемкости для данного процесса или перевод результата в другие единицы измерения?