24. Из 450 г водяного пара с температурой 373 К образовалась вода. Сколько теплоты при этом в Какова температура одноатомного идеального газа, если известно, что внутренняя энергия 2 моль составляет 54,2 кДж.

24. В условии задачи два вопроса, решим их по порядку.

1) Сначала пар конденсируется в воду при температуре 373 К, а затем вода остывает до некоторой температуры. Однако в вопросе спрашивается только о количестве теплоты, выделившемся при образовании воды из пара.

Q = mL, где m - масса пара, L - удельная теплота конденсации воды (которая равна удельной теплоте парообразования). L = 2,26 * 10^6 Дж/кг.

Переведем массу в килограммы: m = 450 г = 0,45 кг.

Q = 0,45 кг * 2,26 * 10^6 Дж/кг = 1,017 * 10^6 Дж = 1,017 МДж.

2) Внутренняя энергия одноатомного идеального газа U = (3/2)nRT, где n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль·К)), T - температура.

Выразим T: T = (2U) / (3nR) = (2 * 54200 Дж) / (3 * 2 моль * 8,31 Дж/(моль·К)) ≈ 2174,5 К.

Ответ: 1,017 МДж; 2174,5 К.