В металлическом баллоне содержится 6 г инертного газа при температуре 20 °С. После того как баллон погрузили в кипяток‚ внутренняя энергия газа увеличилась на 2 кДж. Мне предстоит ответить на следующие вопросы⁚
а) Во сколько раз увеличилась абсолютная температура газа?
6) Чему равно количество вещества в газе?в) Какой это газ?Отвечая на первый вопрос‚ я должен учесть‚ что изменение внутренней энергии газа связано с изменением его температуры. Формула связи этих величин имеет вид⁚
ΔU nCΔT‚
где ΔU ‒ изменение внутренней энергии газа‚ n ⎯ количество вещества газа‚ C ⎯ молярная теплоемкость газа при постоянном объеме‚ ΔT ⎯ изменение температуры газа.Так как в данной задаче газ инертный‚ можно предположить‚ что его молярная теплоемкость при постоянном объеме C не зависит от температуры. В этом случае формула упрощается⁚
ΔU nCΔT nC(T2 ⎯ T1)‚
где T2 и T1 ⎯ исходная и конечная температуры газа соответственно.Мы знаем‚ что ΔU 2 кДж‚ T1 20 °C 293 К. Чтобы найти ΔT‚ нам необходимо знать значение C. Поскольку газ не определен‚ мы не знаем его молярную теплоемкость при постоянном объеме C.Перейдем к ответу на второй вопрос. Что бы найти количество вещества (n) в газе‚ мы можем использовать формулу⁚
n m/M‚
где m ‒ масса газа‚ M ‒ молярная масса газа.Мы знаем‚ что масса газа равна 6 г‚ но не знаем его молярной массы (M). К сожалению‚ без этой информации невозможно точно рассчитать количество вещества в газе.Теперь перейдем к третьему вопросу. Какой это газ? Нам дано только‚ что это инертный газ. Ответ на этот вопрос требует дополнительной информации о свойствах газа‚ которая не предоставлена в условии задачи. Без этой информации невозможно точно определить‚ какой именно газ содержится в баллоне.