температура метана поднялась на 20°С. Найдите изменение внутренней энергии метана если его масса 300 г ​

Відповідь:

Изменение внутренней энергии метана можно определить по формуле ΔU = Cᵥ * m * ΔT, где ΔU - изменение внутренней энергии, Cᵥ - удельная теплоемкость при постоянном объеме (0.718 Дж/(г*К) для метана), m - масса метана (300 г), ΔT - изменение температуры (20°С). Подставляя значения в формулу, получаем ΔU = 3864 Дж или 3.86 кДж.

Ответ:

Для решения этой задачи необходимо знать, что изменение внутренней энергии газа можно вычислить по формуле ΔU = (3/2) nR ΔT, где ΔT - изменение температуры, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная.

Первым шагом необходимо определить количество молей метана. Для этого используем уравнение состояния идеального газа: PV = nRT. Из условия задачи известно, что газ одноатомный, поэтому его количество молей можно вычислить как n = m/M, где m - масса газа, M - молярная масса газа.

Молярная масса метана CH4 равна 16 г/моль, поэтому количество молей метана можно найти следующим образом:

n = m/M = 300 г / 16 г/моль = 18,75 моль

Теперь можно вычислить изменение внутренней энергии метана:

ΔU = (3/2) nR ΔT

ΔU = (3/2) * 18,75 * 8,31 Дж/(моль*К) * 20 К = 932,81 Дж

Ответ: изменение внутренней энергии метана при поднятии температуры на 20 °C составляет 932,81 Дж.