Внутренняя энергия смеси газов может быть определена с использованием уравнения идеального газа:
E = mcT
где E - внутренняя энергия, m - масса газа, c - удельная теплоемкость газа и T - температура.
Для гелия: m_гелия = 5 г c_гелия = 5/2 R (удельная теплоемкость моноатомного газа в двух свободностях)
Для аргона: m_аргон = 30 г c_аргон = 5/2 R (удельная теплоемкость моноатомного газа в двух свободностях)
Выразим внутреннюю энергию каждого газа:
E_гелия = m_гелия * c_гелия * T E_аргон = m_аргон * c_аргон * T
Так как газы находятся в закрытом сосуде, то их внутренняя энергия складывается:
E_смеси = E_гелия + E_аргон
Подставим значения:
E_смеси = 5 г * (5/2 R) * 300 K + 30 г * (5/2 R) * 300 K
E_смеси = 750 R K + 4500 R K
E_смеси = 5250 R K
Таким образом, внутренняя энергия смеси газов равна 5250 R K, где R - универсальная газовая постоянная.
