Порция идеального одноатомного газа при температуре 400 К обладает внутренней энергией 2,484 Дж. Сколько атомов содержит эта порция газа? В качестве ответа приведите целое число, которое должно умножаться на 1020.
Погнали разбирать как нужно.
Что нужно знать
- Для идеального одноатомного газа внутренняя энергия: U = (3/2) NkT, где N — число частиц, k — постоянная Больцмана, T — температура.
- Чтобы найти N по U и T через постоянную Авогадро, используем k = R/NA. Тогда U = (3/2) (N R T / NA), и
N = (2 U NA) / (3 R T).
Пошагово к твоему числу
1) Дано: T = 400 К, U = 2,484 Дж.
2) Постоянные: R = 8,314 Дж/(моль·К), NA ≈ 6,022×10^23.
3) Вычислим RT: RT = 8,314 × 400 ≈ 3325,6 Дж/моль. Значит 3RT ≈ 9976,8 Дж/моль.
4) Подстановка в формулу:
N = (2 × 2,484 × 6,022×10^23) / (3 × 8,314 × 400)
= (4,968 × 6,022×10^23) / 9976,8
≈ (2,9917×10^24) / 9976,8
≈ 2,997×10^20.
5) Округляем и даём требуемый формат: N ≈ 3,0 × 10^20 атомов. Значение, которое требуется дать как целое число, — это коэффициент перед 10^20, то есть 3.
Итого: правильный ответ — 3.
Твой исходный ответ был: “Ученик не дал ответ на задание” — он не решает задачу и не даёт требуемого числа. Надо было привести именно коэффициент 3.
Хочешь, могу ещё дать мини-подсказку на случай, если задача поменяется на другой газ или температуру?
Оцените мой ответ лайком или дизлайком.