Дано:
V = 2 л = 0.002 м³ (объем идеального газа)
P = 10^5 Па (давление идеального газа)
Найти:
Внутреннюю энергию идеального газа
Решение:
Используем уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT
Для внутренней энергии газа справедливо:
U = n * Cv * T
Где Cv - удельная теплоемкость при постоянном объеме. Так как газ идеальный, то для молекулы двуатомного газа Cv = (5/2)R. Тогда формула для внутренней энергии принимает вид:
U = (5/2) * n * R * T
Так как Pv = nRT, то nR = P / V
Подставим выражение для nR в формулу для внутренней энергии:
U = (5/2) * (P / V) * T
U = (5/2) * P * V = (5/2) * 10^5 * 0.002 = 500 Дж
Ответ:
Внутренняя энергия идеального газа, занимающего объем 2 л при давлении 10^5 Па, равна 500 Дж.