№621 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

На сколько изменяется внутренняя энергия гелия массой 200 г при увеличении температуры на 20 °С?

Для одноатомного идеального газа внутренняя энергия определяется формулой

$$U=\frac{3}{2}\nu RT,$$

где $$\nu=\frac{m}{M}$$ — количество вещества.

Тогда изменение внутренней энергии при нагревании на $$\Delta T$$ равно

$$\Delta U=\frac{3}{2}\nu R\Delta T=\frac{3Rm\Delta T}{2M}.$$

Подставим данные:

$$m=0{,}2\ \text{кг}, \quad \Delta T=20\ \text{К}, \quad M=0{,}004\ \text{кг/моль}, \quad R=8{,}31\ \text{Дж/(моль}\cdot\text{К)}.$$

$$\Delta U=\frac{3\cdot 8{,}31\cdot 0{,}2\cdot 20}{2\cdot 0{,}004} =12465\ \text{Дж}\approx 12{,}5\ \text{кДж}.$$

Ответ: $$12{,}5\ \text{кДж}.$$