7) Какова величина внутренней энергии теплового движения газа, который имеет массу m, при заданной температуре? Какая

Тема вопроса: Внутренняя энергия и поступательное/вращательное движение газа

Описание: Внутренняя энергия газа определяется суммой энергий его молекул, причем эта энергия распределена между различными видами движения молекул. Воздух, как и другие газы, обладает как поступательным, так и вращательным движением его молекул.

Для расчета величины внутренней энергии теплового движения газа можно использовать формулу:

E = (3/2) * n * R * T

где E - величина внутренней энергии, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура газа.

Для расчета доли энергии, относящейся к поступательному и вращательному движению молекул, можно использовать соотношение:

Eпост = (3/2) * n * R * T

Eвращ = (2/2) * n * R * T

где Eпост - энергия, относящаяся к поступательному движению, Eвращ - энергия, относящаяся к вращательному движению.

Доп. материал:
Дано: m = 12г, T = 400к, газ - воздух.
1) Рассчитаем количество молей газа:
n = m/M,
где M - молярная масса газа. Для воздуха M ≈ 28.97 г/моль.
n = 12/28.97 ≈ 0.4143 моль
2) Рассчитаем внутреннюю энергию:
E = (3/2) * n * R * T,
где R - универсальная газовая постоянная, R ≈ 8.314 Дж/(моль * К).
E = (3/2) * 0.4143 * 8.314 * 400 ≈ 1944.74 Дж
3) Рассчитаем доли поступательной и вращательной энергии:
Eпост = (3/2) * n * R * T ≈ 972.37 Дж
Eвращ = (2/2) * n * R * T ≈ 972.37 Дж

Совет: Для лучшего понимания темы внутренней энергии и видов движения газа, рекомендуется изучить основные понятия термодинамики и молекулярной физики.

Задача на проверку:
Рассчитайте внутреннюю энергию и доли энергии для газа объемом 5 литров (при нормальных условиях) при заданной температуре 300 К. Молярная масса газа равна 32 г/моль.