Вопрос школьника
Неон, находившийся при нормальных условиях в закрытом сосуде ёмкостью V = 20 л, охладили на ΔТ = 91 К. Определить изменение внутренней энергии газа и количество отданной теплоты
Ответ от учителя
Изменение внутренней энергии газа можно определить по формуле:
ΔU = Cv * ΔT
где Cv — удельная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT — изменение температуры.
Для неона удельная теплоемкость при постоянном объеме составляет Cv = 12,5 Дж/(моль*К).
Переведем объем сосуда в моль, зная, что нормальные условия соответствуют температуре 273 К и давлению 101,3 кПа:
n = V / Vm = V * P / (R * T) = 20 * 101300 / (8,31 * 273) ≈ 9,3 моль
Тогда изменение внутренней энергии газа будет:
ΔU = 12,5 * 9,3 * 91 ≈ 10 800 Дж
Количество отданной теплоты равно изменению внутренней энергии газа с противоположным знаком:
Q = -ΔU ≈ -10 800 Дж
Ответ: изменение внутренней энергии газа составляет примерно 10 800 Дж, количество отданной теплоты — примерно 10 800 Дж.
