Обчисли внутрішню енергію гелію масою 12г при температурі 27 C

Цель: Мы должны вычислить внутреннюю энергию гелия массой 12 г при температуре 27 °C.

Решение:

1. Воспользуемся уравнением для внутренней энергии идеального газа: \[ U = \frac{3}{2}nRT \]

2. Сначала найдем количество вещества \((n)\) в молях для гелия массой 12 г: \[ \text{Молярная масса гелия (He)} = 4 \, \text{г/моль} \] \[ n = \frac{\text{масса}}{\text{Молярная масса}} = \frac{12 \, \text{г}}{4 \, \text{г/моль}} = 3 \, \text{моль} \]

3. Теперь подставим значение \( n = 3 \) моль, универсальную газовую постоянную \( R = 8.314 \, \text{Дж/(моль*К)} \) и температуру \( T = 27 + 273 = 300 \, \text{K} \) в уравнение: \[ U = \frac{3}{2} \times 3 \, \text{моль} \times 8.314 \, \text{Дж/(моль*К)} \times 300 \, \text{K} \] \[ U = \frac{9}{2} \times 8.314 \times 300 \, \text{Дж} \] \[ U = \frac{9}{2} \times 2494.2 \, \text{Дж} \] \[ U = 4474.56 \, \text{Дж} \]

Ответ: Внутренняя энергия гелия массой 12 г при температуре 27 °C равна 4474.56 Дж.