Дано:
Количество вещества газа (n): 20 моль и 18 моль
Температура (T): 300 К и 295 К
Найти:
Изменение внутренней энергии одноатомного идеального газа при изменении количества вещества и температуры
Решение с расчетом:
Изменение внутренней энергии газа можно рассчитать с помощью первого закона термодинамики:
ΔU = nCvΔT,
где ΔU - изменение внутренней энергии, n - количество вещества газа, Cv - удельная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры.
Так как у нас одноатомный идеальный газ, то удельная теплоемкость при постоянном объеме равна:
Cv = (3/2)R,
где R - универсальная газовая постоянная.
Изменение внутренней энергии для первого случая:
ΔU1 = 20 * (3/2)*8.314 * 300 = 18771 Дж
Изменение внутренней энергии для второго случая:
ΔU2 = 18 * (3/2)*8.314 * 295 = 16655 Дж
Теперь найдем разницу в изменении внутренней энергии:
ΔU = ΔU1 - ΔU2 = 18771 Дж - 16655 Дж = 2116 Дж
Ответ:
Внутренняя энергия одноатомного идеального газа уменьшится на 2116 Дж.