№622 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Сравнить внутренние энергии аргона и гелия при одинаковой температуре. Массы газов одинаковы.

Для одноатомного идеального газа внутренняя энергия определяется формулой

$$U=\frac{3}{2}\nu RT=\frac{3}{2}\frac{m}{M}RT$$

При одинаковых температурах и одинаковых массах газов имеем

$$\frac{U_{\text{Ar}}}{U_{\text{He}}}=\frac{m/M_{\text{Ar}}}{m/M_{\text{He}}}=\frac{M_{\text{He}}}{M_{\text{Ar}}}$$

Молярные массы:

$$M_{\text{He}}=0{,}004\ \text{кг/моль}, \qquad M_{\text{Ar}}=0{,}04\ \text{кг/моль}$$

Тогда

$$\frac{U_{\text{Ar}}}{U_{\text{He}}}=\frac{0{,}004}{0{,}04}=\frac{1}{10}$$

Следовательно, внутренняя энергия гелия в 10 раз больше внутренней энергии аргона.

Ответ: $$\frac{U_{\text{Ar}}}{U_{\text{He}}}=\frac{1}{10}$$, то есть $$U_{\text{He}}=10U_{\text{Ar}}$$.