Идеальный газ подчиняется уравнению состояния, согласно которому внутреняя энергия \( U \) для одного моля идеального газа может быть выражена через температуру \( T \) следующим образом:
\[ U = \frac{3}{2} nRT \]
где:
- \( U \) — внутренняя энергия,
- \( n \) — количество молей газа,
- \( R \) — универсальная газовая постоянная (примерно \( 8,31 \, \text{Дж/(моль·К)} \)),
- \( T \) — температура в Кельвинах.
В вашем случае внутреняя энергия \( U = 8,31 \, \text{кДж} = 8310 \, \text{Дж} \), а количество молей \( n = 2 \, \text{моля} \).
Теперь подставим известные значения в формулу:
\[ 8310 = \frac{3}{2} \cdot 2 \cdot 8.31 \cdot T \]
Упростим уравнение:
\[ 8310 = 3 \cdot 8.31 \cdot T \]
Теперь вычислим \( 3 \cdot 8.31 \):
\[ 3 \cdot 8.31 = 24.93 \]
Теперь подставим это значение в уравнение:
\[ 8310 = 24.93 \cdot T \]
Чтобы найти температуру \( T \), делим обе стороны на \( 24.93 \):
\[ T = \frac{8310}{24.93} \approx 333.4 \, \text{К} \]
Таким образом, температура идеального газа составляет примерно \( 333.4 \, \text{К} \).