Из предоставленных данных:
Внутренняя энергия газа (U) = 60 МДж
Поступательное движение (U_пост) = 36 МДж
Мы знаем, что внутренняя энергия газа (U) равна сумме поступательной энергии (U_пост) и внутренней энергии, связанной с вращательными и колебательными движениями молекул.
U = U_пост + U_внут
Для одного моля газа, поступательная энергия (U_пост) выражается как (3/2)RT, где n - количество молей, R - газовая постоянная, T - абсолютная температура.
U_пост = (3/2)nRT
Внутренняя энергия (U_внут) для одного моля газа выражается как (C_v)nRT, где C_v - удельная теплоемкость при постоянном объеме.
U_внут = C_vnRT
Из задачи известно, что C_v = (5/2)R, где R = 8.314 Дж/(моль·K).
Таким образом, имеем уравнение:
(5/2)RnT = U - U_пост
n = (U - U_пост) / [(5/2)RT]
Теперь мы можем найти количество молей (n), и затем, зная, что моль содержит 6.022 * 10^23 частиц, вычислить количество атомов в молекуле.
Количество атомов = n * 6.022 * 10^23
Подставим значения и решим:
n = (60 * 10^6 - 36 * 10^6) / [(5/2) * 8.314 * T]
n ≈ 0.4845T
Зная значение T, мы можем найти n, а затем количество атомов в молекуле.
Ответ: Количество атомов в молекуле зависит от значения абсолютной температуры T и может быть найдено по формуле "Количество атомов = n * 6.022 * 10^23", где n ≈ 0.4845T.