Для решения задачи воспользуемся формулой изменения внутренней энергии идеального одноатомного газа. Изменение внутренней энергии \(\Delta U\) можно выразить через количество вещества \(n\) и изменение температуры \(\Delta T\) с помощью следующей формулы:
\[ \Delta U = \frac{3}{2} n R \Delta T, \]
где:
- \(R\) — универсальная газовая постоянная, приблизительно равная \(8.31 \, \text{Дж/(моль·К)}\),
- \(\Delta T\) — изменение температуры в кельвинах.
Сначала найдем изменение температуры. Температура t задана в градусах Цельсия, и для перевода в кельвины нужно прибавить 273.15. Однако, поскольку мы хотим найти изменение температуры, то изменением температуры будет:
\[ \Delta T = t_{\text{конечное}} - t_{\text{начальное}} = t - 0 = -15 - 0 = -15 \, \text{°C} = -15 \, \text{К}. \]
Теперь подставим известные значения в формулу:
\[ -450 \, \text{Дж} = \frac{3}{2} n (8.31) (-15). \]
Упрощая это уравнение, получим:
\[ -450 = -\frac{3}{2} n (8.31) (15). \]
Таким образом, у нас:
\[ 450 = \frac{3}{2} n (8.31 \cdot 15). \]
Теперь вычислим \(8.31 \cdot 15\):
\[ 8.31 \cdot 15 = 124.65. \]
Теперь подставим это значение обратно в уравнение:
\[ 450 = \frac{3}{2} n (124.65). \]
Умножим обе стороны на \(\frac{2}{3}\):
\[ n = \frac{450 \cdot 2}{3 \cdot 124.65}. \]
Выполним вычисления:
\[ n = \frac{900}{373.95} \approx 2.41 \, \text{моль}. \]
Таким образом, количество вещества данного газа составляет приблизительно \(2.41\) моль.