На сколько изменилась внутренняя энергия углекислого газа (СО2; массой 450 г, если сго темперптуру увеличили на 50 °С?

Для решения этой задачи мы будем использовать понятие внутренней энергии и формулу, позволяющую рассчитать изменение внутренней энергии газа при изменении температуры.

Шаг 1: Найдем количество вещества

Сначала найдем количество вещества углекислого газа (СО₂). Для этого используем формулу:

\[ n = \frac{m}{M} \]

где:

• \( n \) — количество вещества (в молях),
• \( m \) — масса вещества (в граммах),
• \( M \) — молярная масса вещества (в граммах на моль).

Углекислый газ (СО₂) имеет молярную массу:

\[ M_{\text{СО}_2} = 12 \text{ (углерод)} + 2 \times 16 \text{ (кислород)} = 12 + 32 = 44 \text{ г/моль} \]

Теперь подставим данные в формулу:

\[ n = \frac{450 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} \approx 10.23 \text{ моль} \]

Шаг 2: Найдем изменение внутренней энергии

Изменение внутренней энергии газа можно рассчитать с помощью следующей формулы:

\[ \Delta U = n \cdot C_v \cdot \Delta T \]

где:

• \( \Delta U \) — изменение внутренней энергии,
• \( n \) — количество вещества (моль),
• \( C_v \) — молярная теплоёмкость при постоянном объёме (для углекислого газа \( C_v \approx 28.8 \text{ Дж/(моль·°C)} \)),
• \( \Delta T \) — изменение температуры (°C).

В нашей задаче изменение температуры равно 50 °C, то есть:

\[ \Delta T = 50 \text{ °C} \]

Теперь подставляем значения в формулу:

\[ \Delta U = 10.23 \text{ моль} \times 28.8 \text{ Дж/(моль·°C)} \times 50 \text{ °C} \]

Шаг 3: Прочитаем и рассчитаем

Теперь мы можем рассчитать:

\[ \Delta U = 10.23 \times 28.8 \times 50 \approx 14784 \text{ Дж} \]

Ответ

Таким образом, изменение внутренней энергии углекислого газа массой 450 г при увеличении температуры на 50 °C составляет примерно 14784 Дж.