Внутренняя энергия данной массы идеального газа... а) не зависит ни от температуры,ни от объёма б) не зависит ни от каких факторов в) зависит от температуры г) зависит от объема

Правильный ответ: в) зависит от температуры. Объяснение Внутренняя энергия идеального газа определяется как сумма кинетических энергий хаотического теплового движения всех его молекул. Основные причины, по которым верным является вариант в:

• Определение идеального газа: В модели идеального газа пренебрегают силами межмолекулярного взаимодействия (потенциальной энергией). Поэтому внутренняя энергия состоит только из кинетической энергии молекул.
• Связь с температурой: Кинетическая энергия движения частиц прямо пропорциональна абсолютной температуре газа. Согласно закону Джоуля, внутренняя энергия данной массы идеального газа зависит исключительно от его термодинамической температуры.
• Математическая формула: Для одноатомного идеального газа формула имеет вид:
  $U=\frac{3}{2}\frac{m}{M}RT$ ,
  где $m$ — масса газа, $M$ — молярная масса, $R$ — универсальная газовая постоянная, $T$ — температура. Из формулы видно, что при неизменной массе ( $m=const$) единственной переменной величиной, влияющей на энергию, остается температура.

Почему другие варианты неверны

• а) не зависит ни от температуры, ни от объема: Неверно, так как изменение температуры напрямую меняет скорость движения молекул и, следовательно, внутреннюю энергию.
• б) не зависит ни от каких факторов: Неверно, поскольку энергия зависит как минимум от количества вещества (массы) и температуры.
• г) зависит от объема: Неверно для идеального газа. Поскольку молекулы идеального газа не взаимодействуют друг с другом на расстоянии, изменение расстояния между ними (объема) не меняет их потенциальную энергию, а значит, и общую внутреннюю энергию (при условии постоянства температуры).

Хотите рассмотреть, как меняется внутренняя энергия в реальных газах, где учитывается взаимодействие молекул?