Внутренняя энергия U идеального одноатомного газа в запертом сосуде определяется формулой:
U = (3/2) * n * K * t * V
Где:
U - внутренняя энергия
n - концентрация молекул газа
K - постоянная Больцмана
t - температура в Кельвинах (переводим из Цельсия: t(K) = t(°C) + 273.15)
V - объем газа
Давайте подставим данные из условия:
n = 2 * 10^19 см^-3
K = 1,38 x 10^-23 Дж/К
t = 27 °C = 27 + 273,15 = 300,15 K
V = 5 л = 5 дм^3 = 5 * 10^-3 м^3
Подставим все в формулу:
U = (3/2) * 2 * 10^19 * 1,38 * 10^-23 * 300,15 * 5 * 10^-3
U = (3/2) * 2 * 1,38 * 300,15 * 5 * 10^-4
U = 2.07 * 1.38 * 300.15 * 5 * 10^-4
U ≈ 4,288 Дж (округляем до целых)
Таким образом, внутренняя энергия идеального одноатомного газа при заданных условиях равна примерно 4 Дж.