Сколько атомов содержится в данной порции газа при температуре 300 К, если его внутренняя энергия

Объяснение: Для решения данной задачи, нам понадобятся знания о числе Авогадро и формуле внутренней энергии газа.

Число Авогадро (Nₐ) равно приблизительно 6,022 × 10²³ атомов или молекул в одном молье вещества. Внутренняя энергия газа связана с его молекулярным состоянием и определяется как сумма кинетической и потенциальной энергии всех молекул. Формула для внутренней энергии газа — U = (3/2) * N * k * T, где U — внутренняя энергия, N — число молекул газа, k — постоянная Больцмана, T — температура газа в Кельвинах.

Для решения задачи нам нужно сначала найти число молекул газа, а затем умножить его на число Авогадро, чтобы найти количество атомов.

Итак, нам дана внутренняя энергия газа U = 1,242 Дж и температура T = 300 К. Подставляя значения в формулу, мы можем найти число молекул газа N.

1,242 = (3/2) * N * k * 300

Решив это уравнение относительно N, мы найдем количество молекул газа.

Пример использования:
Задача: Сколько атомов содержится в данной порции газа при температуре 300 К, если его внутренняя энергия составляет 1,242 Дж?

Решение:
Используя формулу внутренней энергии газа и подставляя данные из задачи, мы можем найти число молекул газа:
1,242 = (3/2) * N * k * 300

Совет:
Для улучшения понимания данной темы, рекомендуется ознакомиться с основными принципами молекулярной физики, включая понятие числа Авогадро и формулу внутренней энергии газа. Также полезно запомнить значения постоянной Больцмана (k) и обратной температуры (1/T) в различных системах единиц.

Упражнение:
Сколько молекул содержится в порции газа при температуре 500 К, если его внутренняя энергия составляет 2,4 Дж? (Ответ дайте в виде целого числа, умноженного на 10^20)