Вопрос школьника
Каково давление идеального одноатомного газа, занимающего объём V = 2⋅10 − 3 м3, если его внутренняя энергия U = 300 Дж?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT,
где P — давление газа, V — его объем, n — количество вещества газа, R — универсальная газовая постоянная, T — температура газа.
Для одноатомного газа внутренняя энергия связана с температурой следующим образом:
U = (3/2)nRT.
Из этих двух уравнений можно выразить давление газа:
P = nRT/V = (2/3)(U/V).
Подставляя данные из условия задачи, получаем:
P = (2/3)(U/V) = (2/3)(300 Дж / 2⋅10^-3 м^3) ≈ 100000 Па.
Таким образом, давление идеального одноатомного газа, занимающего объем V = 2⋅10^-3 м^3 и имеющего внутреннюю энергию U = 300 Дж, составляет примерно 100000 Па.
