Какова масса гелия при температуре 47° C и внутренней энергии 80 кДж? Ответ, который я даю здесь, должен быть m=0,8кг

Содержание вопроса: Масса гелия при заданных параметрах

Инструкция:
Масса газа может быть рассчитана с использованием уравнения состояния газов – уравнения Клапейрона. Это уравнение позволяет связать такие параметры, как давление, объем, температура и количество вещества газа. Оно выглядит следующим образом:

PV = nRT

где P – давление, V – объем газа, n – количество вещества газа, R – универсальная газовая постоянная, T – температура.

Для решения данной задачи нам также понадобится знание о внутренней энергии газа, которую можно выразить через количество вещества и температуру:

U = nCvT

где U – внутренняя энергия, Cv – молярная теплоемкость при постоянном объеме, T – температура.

Из данных задачи нам известны значения температуры и внутренней энергии гелия. Для расчета массы гелия мы сначала найдем количество вещества, а затем применим молярную массу гелия, которая равна примерно 4 г/моль.

Давайте начнем с расчета количества вещества гелия:

n = U / (Cv * T)

Подставим известные значения:

n = 80000 Дж / (12 Дж/(моль*К) * (47 + 273) K)

n ≈ 185.18 моль

Теперь найдем массу гелия:

m = n * molar_mass

m = 185.18 моль * 4 г/моль

m ≈ 740.72 г

Таким образом, масса гелия при заданных параметрах составляет примерно 0,8 кг.

Совет: Для более полного понимания данной задачи рекомендуется повторить основы уравнения состояния газов (уравнение Клапейрона) и внутренней энергии газа.

Задача на проверку: Найдите массу кислорода при температуре 25°C и внутренней энергии 100 кДж. (Молярная масса кислорода - 32 г/моль).