Работа вам нужна срочно. Не волнуйтесь, уложимся!
- 22423 авторов готовы помочь тебе.
- 2402 онлайн
если считать водяной пар массой 180 г при температуре 127 C идеальным газом, то внутренняя энергия пара равна
Предмет: Физика
Раздел: Термодинамика
Теперь перейдём к решению задания. Чтобы найти внутреннюю энергию водяного пара, мы будем использовать понятие внутренней энергии идеального газа. Для одноатомного идеального газа внутренняя энергия \( U \) определяется формулой:
\[ U = \frac{3}{2} nRT \]
Однако водяной пар не является одноатомным газом, это двуатомный газ (H₂O), поэтому формула для внутренней энергии двуатомного газа будет:
\[ U = \frac{5}{2} nRT \]
Где:
Сначала переведём массу водяного пара в молекулярное количество молей. Для этого используем молярную массу воды (\( M = 18 \, \text{г/моль} \)):
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{180 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} = 10 \, \text{моль} \]
Переведём температуру из градусов Цельсия (°C) в Кельвины (K):
\[ T = 127 \, °C + 273.15 = 400.15 \, K \]
Теперь подставим все значения в формулу для внутренней энергии двуатомного идеального газа:
\[ U = \frac{5}{2} nRT = \frac{5}{2} \times 10 \, \text{моль} \times 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 400.15 \, K \]
Рассчитаем значения внутри формулы:
\[ U = \frac{5}{2} \times 10 \times 8.314 \times 400.15 \\ U = 25 \times 8.314 \times 400.15 \\ U \approx 8314 \times 400.15 \]
Посчитаем окончательное значение:
\[ U \approx 3,327,434.1 \, \text{Дж} \]
Таким образом, внутренняя энергия водяного пара равна примерно \( 3,327,434.1 \, \text{Дж} \).