Яка є зміна внутрішньої енергії газу, коли аргон масою 300 г охолоджується з температури 200° до 50°?

Предмет вопроса: Изменение внутренней энергии газа.

Пояснение: Внутренняя энергия газа связана с его температурой и составляющими молекулами. Для расчета изменения внутренней энергии газа, мы можем использовать формулу:

ΔU = C × m × ΔT

где ΔU - изменение внутренней энергии газа, C - молярная теплоемкость газа, m - масса газа, ΔT - изменение температуры.

Для аргонового газа молярная теплоемкость C составляет примерно 12,5 Дж/(моль∙°C).

Сначала нам нужно перевести массу в моли. Для этого воспользуемся молярной массой аргона, которая равна примерно 39,9 г/моль. Рассчитаем количество молей газа:

n = m / M

где n - количество молей, m - масса газа, M - молярная масса газа.

n = 300 г / 39,9 г/моль ≈ 7,52 моль

Затем рассчитаем изменение внутренней энергии газа:

ΔU = C × n × ΔT

ΔT = 50° - 200° = -150°

ΔU = 12,5 Дж/(моль∙°C) × 7,52 моль × (-150°) = -14 100 Дж

Таким образом, изменение внутренней энергии газа составляет -14 100 Дж (знак минус указывает на уменьшение энергии).

Совет: Для лучшего понимания изменения внутренней энергии газа, стоит изучить термодинамику и связанные с ней понятия, такие как теплота, работа и первый закон термодинамики.

Упражнение: При какой температуре изменение внутренней энергии газа будет равно нулю, если его масса составляет 500 г и молярная теплоемкость равна 20 Дж/(моль∙°C)?

Содержание: Изменение внутренней энергии газа

Пояснение: Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать формулу для изменения внутренней энергии газа:

ΔU = mcΔT,

где ΔU - изменение внутренней энергии, m - масса газа, c - удельная теплоемкость газа, ΔT - изменение температуры.

В данной задаче у нас есть масса газа (300 г), исходная и конечная температуры (200° и 50° соответственно).

Теперь нам нужно узнать удельную теплоемкость аргона. Значение удельной теплоемкости может быть дано в условии задачи или требоваться для поиска в справочнике или таблице значений.

Подставим известные значения в формулу:

ΔU = (300 г) * c * (50° - 200°).

Теперь вычислим разность температур:

ΔU = (300 г) * c * (-150°).

Итак, чтобы решить эту задачу, нам также потребуется значение удельной теплоемкости аргона.

Совет: Чтобы лучше понять термины и формулы, связанные с изменением внутренней энергии газа, рекомендуется изучить термодинамику и тепловые процессы.

Дополнительное задание: Предположим, что удельная теплоемкость аргона равна 0.5 Дж/(г·°C). Вычислите изменение внутренней энергии газа, когда масса аргона составляет 500 г, а температура меняется с 100°C до 50°C.