Задача 2. Какой объём занимает трёхатомный идеальный газ, если при нормальном атмосферном давлении его внутренняя энергия составляет 600 Дж?

Для трёхатомного идеального газа принимаем число степеней свободы \(i=6\), поэтому \(U=\frac{i}{2}\nu RT=3\nu RT\).

По уравнению Менделеева—Клапейрона \(\nu RT=pV\), следовательно:

\(U=3pV\).

Выразим объём:

\(V=\frac{U}{3p}\).

При нормальном атмосферном давлении \(p\approx1.0\cdot10^5\ \text{Па}\):

\(V=\frac{600}{3\cdot10^5}=2.0\cdot10^{-3}\ \text{м}^3\).

Переведём в литры: \(2.0\cdot10^{-3}\ \text{м}^3=2\ \text{л}\).

Ответ: \(V=2\ \text{л}\).