Найдите внутреннюю энергию 2 моль идеального моноатомного газа, взятого при температуре 300 К

Объяснение: Внутренняя энергия идеального газа — это сумма кинетической энергии молекул, их потенциальной энергии и энергии межмолекулярных взаимодействий. Для идеальных газов межмолекулярные взаимодействия пренебрежимо малы, а энергия потенциальной энергии также ничтожна. Поэтому внутренняя энергия идеального газа зависит только от кинетической энергии его молекул.

Формула для расчета внутренней энергии идеального газа:
U = (3/2) * n * R * T

Где:
U — внутренняя энергия идеального газа
n — количество молей газа
R — универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль*К))
T — температура газа в Кельвинах

Давайте решим задачу с помощью данной формулы:

У нас дано:
n = 2 (количество молей)
T = 300 К (температура)

Подставим значения в формулу:
U = (3/2) * 2 * 8.31 * 300

Выполним вычисления:
U = 3 * 2 * 8.31 * 300 / 2
U = 4986 Дж

Таким образом, внутренняя энергия 2 молей идеального моноатомного газа при температуре 300 К составляет 4986 Дж.

Совет: Чтобы лучше понять понятие внутренней энергии идеального газа, полезно изучить основы молекулярно-кинетической теории идеальных газов. Также важно запомнить формулу для расчета внутренней энергии и понять, что она зависит от количества молей газа и его температуры.

Упражнение: Найдите внутреннюю энергию 3 моль идеального двухатомного газа при температуре 400 К.