Внутренняя энергия одноатомного идеального газа может быть рассчитана с помощью следующей формулы:
\[ U = \frac{3}{2} nRT, \]
где:
- \( U \) — внутренняя энергия,
- \( n \) — количество молей газа,
- \( R \) — универсальная газовая постоянная (приблизительно \( 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)} \)),
- \( T \) — температура в Кельвинах.
Шаги для решения:
Переведём температуру из градусов Цельсия в Кельвины: \[ T = 37°C + 273.15 = 310.15 \, K. \]
Подставим известные значения в формулу (где \( n = 20 \, \text{моль} \)): \[ U = \frac{3}{2} \times 20 \, \text{моль} \times 8.31 \, \text{Дж/(моль·K)} \times 310.15 \, K. \]
Посчитаем: \[ U = \frac{3}{2} \times 20 \times 8.31 \times 310.15. \]
Вычислим шаг за шагом:
- \( 20 \times 8.31 = 166.2 \),
- \( 166.2 \times 310.15 = 51520.83 \),
- \( \frac{3}{2} \times 51520.83 = 77281.25 \).
Таким образом, внутренняя энергия 20 моль одноатомного газа при температуре 37°С составляет примерно \( 77281.25 \, \text{Дж} \).