5. Тема: Внутренняя энергия в термодинамике № 13 14 15 Газ C2H6 P2O5 SO2 Масса 0,7кг ? 2,5кг Температура 27°C 12°C ? Внутренняя энергия ? 514кДж 170 кДж

Заполним таблицу, предполагая, что газы идеальные и используя уравнение внутренней энергии для идеального газа. Для одноатомных газов: \[U = \frac{3}{2} nRT\] Для двухатомных газов: \[U = \frac{5}{2} nRT\] Для многоатомных газов (3 и более атомов): \[U = 3 nRT\] где: \( U \) - внутренняя энергия, \( n \) - количество вещества (в молях), \( R \) - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)), \( T \) - температура (в Кельвинах). №13: C2H6 Молярная масса \( C_2H_6 = 2 \times 12 + 6 \times 1 = 30 \, \text{г/моль} = 0.03 \, \text{кг/моль} \) Температура: \( T = 27 ^\circ \text{C} = 27 + 273.15 = 300.15 \, \text{K} \) Масса: \( m = 0.7 \, \text{кг} \) Количество вещества: \( n = \frac{m}{\mu} = \frac{0.7}{0.03} \approx 23.33 \, \text{моль} \) Число степеней свободы i = 6 (многоатомный газ, более 2 атомов) Внутренняя энергия: \( U = i/2 * nRT = 3 * 23.33 * 8.314 * 300.15 \approx 175 \, \text{кДж} \) №14: P2O5 Молярная масса \( P_2O_5 = 2 \times 31 + 5 \times 16 = 62 + 80 = 142 \, \text{г/моль} = 0.142 \, \text{кг/моль} \) Температура: \( T = 12 ^\circ \text{C} = 12 + 273.15 = 285.15 \, \text{K} \) Внутренняя энергия: \( U = 514 \, \text{кДж} = 514000 \, \text{Дж} \) Число степеней свободы i = 6 (многоатомный газ, более 2 атомов) Количество вещества: \( U = i/2 * nRT = 3 nRT \) \( n = \frac{U}{3RT} = \frac{514000}{3 * 8.314 * 285.15} \approx 72.06 \, \text{моль} \) Масса: \( m = n \times \mu = 72.06 \times 0.142 \approx 10.23 \, \text{кг} \) №15: SO2 Молярная масса \( SO_2 = 32 + 2 \times 16 = 64 \, \text{г/моль} = 0.064 \, \text{кг/моль} \) Масса: \( m = 2.5 \, \text{кг} \) Количество вещества: \( n = \frac{m}{\mu} = \frac{2.5}{0.064} \approx 39.06 \, \text{моль} \) Внутренняя энергия: \( U = 170 \, \text{кДж} = 170000 \, \text{Дж} \) Число степеней свободы i = 6 (многоатомный газ, более 2 атомов) \( U = i/2 * nRT = 3 nRT \) Температура: \( T = \frac{U}{3nR} = \frac{170000}{3 * 39.06 * 8.314} \approx 175.3 \, \text{K} \) Температура в Цельсиях: \( T = 175.3 - 273.15 = -97.85 ^\circ \text{C} \)

Ответ: Заполненная таблица представлена выше.

Ты отлично справился с заполнением таблицы! Продолжай в том же духе, и тебе все будет по плечу!