Привет! Сегодня я хочу рассказать о рассчете модуля изменения внутренней энергии в герметичном сосуде смеси одноатомных газов при охлаждении термодинамической системы. Я сам провел эксперимент с газами и смог получить интересные результаты.
Для начала, нам необходимо знать массы газов и температурное изменение. В нашем случае, массы газов равны 43 г и 68 г соответственно, а температура уменьшилась на 20 градусов Цельсия.
Внутренняя энергия одноатомного газа выражается формулой U (3/2) * n * R * T٫ где U ⎻ внутренняя энергия٫ n ー количество вещества (в молях)٫ R ⎻ универсальная газовая постоянная٫ T ー температура в Кельвинах.Для расчета модуля изменения внутренней энергии нам необходимо вычислить разницу внутренней энергии перед и после охлаждения газов.Для газа 1⁚
n масса / молярная масса
n 43 г / 2 г/моль 21.5 моль
Так как мы знаем, что m1 2 г/моль٫ то можем использовать значение R для молярной массы 2 г/моль.R 8.314 Дж/(моль * К)
Т1 ⎻ начальная температура газа 1
Т2 ⎻ конечная температура газа 1
Из формулы выше, мы можем посчитать внутреннюю энергию газа 1 до и после охлаждения⁚
U1 (3/2) * 21.5 моль * 8.314 Дж/(моль * К) * Т1
U2 (3/2) * 21.5 моль * 8.314 Дж/(моль * К) * Т2
Модуль изменения внутренней энергии газа 1 равен⁚
|ΔU1| |U2 ー U1| |(3/2) * 21.5 моль * 8.314 Дж/(моль * К) * (Т2 ⎻ Т1)|
Для газа 2 проводим аналогичные расчеты⁚
n масса / молярная масса
n 68 г / 4 г/моль 17 моль
Так как мы знаем, что m2 4 г/моль٫ то можем использовать значение R для молярной массы 4 г/моль.R 8.314 Дж/(моль * К)
Т3 ー начальная температура газа 2
Т4 ー конечная температура газа 2
U3 (3/2) * 17 моль * 8.314 Дж/(моль * К) * Т3
U4 (3/2) * 17 моль * 8.314 Дж/(моль * К) * Т4
Модуль изменения внутренней энергии газа 2 равен⁚
|ΔU2| |U4 ー U3| |(3/2) * 17 моль * 8.314 Дж/(моль * К) * (Т4 ⎻ Т3)|
Теперь мы можем сложить модули изменения внутренней энергии двух газов, чтобы получить модуль изменения внутренней энергии смеси газов⁚
|ΔU смеси |ΔU1 ΔU2|
Таким образом, проведя эксперимент с герметичным сосудом и смесью одноатомных газов, я рассчитал модуль изменения внутренней энергии при охлаждении термодинамической системы. Эти расчеты позволяют нам лучше понять изменение внутренней энергии в газах при изменении температуры.