Как определить внутреннюю энергию идеального одноатомного газа по заданным условиям

Внутренняя энергия идеального одноатомного газа зависит от его температуры и количества вещества. Для определения внутренней энергии газа по заданным условиям необходимо использовать формулу:

U = 3/2 n R * T

Где: U - внутренняя энергия газа n - количество вещества газа в молях R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль*К)) T - температура газа в Кельвинах

Давайте рассмотрим каждое из заданных условий и найдем соответствующие значения внутренней энергии идеального одноатомного газа:

1. Для 2 кг гелия при температуре 100 К: n = m/M, где m - масса газа, M - молярная масса гелия (4 г/моль) n = 2000 г / 4 г/моль = 500 моль U = 3/2 500 8,31 * 100 = 62325 Дж = 62,3 кДж
2. Для 2 моль газа при температуре 250 К: n = 2 моль U = 3/2 2 8,31 * 250 = 31125 Дж = 31,1 кДж
3. Для 1 моль газа при температуре 400 К: n = 1 моль U = 3/2 1 8,31 * 400 = 4986 Дж = 5 кДж

Таким образом, внутренняя энергия идеального одноатомного газа по заданным условиям составляет:

1. 62,3 кДж
2. 31,1 кДж
3. 5 кДж

Из этого можно сделать вывод, что внутренняя энергия газа зависит от его количества вещества и температуры, и может быть определена с помощью соответствующей формулы.