Сколько изменится внутренняя энергия гелия при изменении его температуры, если его масса составляет 0,5 кг и начальная

Предмет вопроса: Изменение внутренней энергии газа при изменении температуры

Инструкция: Изменение внутренней энергии газа связано с изменением его температуры. В данной задаче нам нужно найти изменение внутренней энергии гелия при изменении его температуры. Для решения этой задачи мы будем использовать уравнение изменения внутренней энергии для идеального газа.

Уравнение изменения внутренней энергии идеального газа выглядит следующим образом:

ΔU = n * Cv * ΔT,

где ΔU - изменение внутренней энергии, n - количество вещества газа (в молях), Cv - молярная удельная теплоемкость газа при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры.

Для гелия n = m/M, где m - масса гелия, M - молярная масса гелия.

M(g/mol) для гелия равно примерно 4 г/моль.

Таким образом, n = m/M = 0.5 кг / 4 г/моль.

Чтобы рассчитать изменение внутренней энергии гелия, нам также нужно знать молярную удельную теплоемкость гелия при постоянном объеме (Cv). Для гелия Cv примерно равно 3R/2, где R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)).

Теперь мы можем рассчитать ΔU, подставив значения в уравнение:

ΔU = (0.5 кг / 4 г/моль) * (3R/2) * (ΔT).

Дополнительный материал: Предположим, что изменение температуры составляет 20°С. Тогда:

ΔU = (0.5 кг / 4 г/моль) * (3 * 8.314 Дж/(моль·К) / 2) * (20°С - 10°С).

Совет: Чтобы лучше понять данную тему, рекомендуется ознакомиться с понятиями массы вещества, молярной массы, молярной удельной теплоемкости газа при постоянном объеме и уравнением изменения внутренней энергии газа.

Дополнительное задание: Если изменение температуры гелия составляет 30°С, какое будет изменение внутренней энергии гелия?