Для определения внутренней энергии одноатомного идеального газа можем воспользоваться формулой:
\[ U = \frac{3}{2} nRT \]
Где:
- \( U \) - внутренняя энергия газа
- \( n \) - количество молей газа
- \( R \) - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/моль·К)
- \( T \) - абсолютная температура в Кельвинах
Сначала найдем количество молей газа \( n \). Для этого нам известна молярная масса газа \( M = 20 г/моль \) и масса газа \( m = 2 кг = 2000 г \). Массу переведем в моль:
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{2000}{20} = 100 моль \]
Теперь можем подставить все значения и рассчитать внутреннюю энергию газа:
\[ U = \frac{3}{2} \times 100 \times 8,31 \times (27 + 273) \]
\[ U = \frac{3}{2} \times 100 \times 8,31 \times 300 \]
\[ U = 12465 Дж \]
Таким образом, внутренняя энергия одноатомного идеального газа массой 2 кг при температуре 27 °C равна 12465 Дж.
