Какова температура гелия массой 8г,если его внутренняя энергия равна 15 кДж? Гелий считать идеальным...

Для расчета температуры гелия по формуле внутренней энергии идеального газа воспользуемся уравнением: U = (3/2) n R * T, где U - внутренняя энергия газа, n - количество молей гелия, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах.

Сначала найдем количество молей гелия: m = 8г = 0,008кг, M = 410^(-3) кг/моль, n = m / M = 0,008кг / (410^(-3) кг/моль) = 2 моль.

Подставим известные значения в формулу: 15 10^3 = (3/2) 2 R T, 30 = 3 R T, T = 30 / (3 * R) = 10 / R.

Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль*К), поэтому: T = 10 / 8,31 = 1,2 К.

Ответ: температура гелия массой 8г при внутренней энергии 15 кДж равна 1200 К.

Для решения этой задачи используем уравнение для внутренней энергии идеального газа. Внутренняя энергия ( U ) одноатомного идеального газа определяется формулой:

[ U = \frac{3}{2} nRT, ]

где ( n ) — количество молей газа, ( R ) — универсальная газовая постоянная, равная 8.31 Дж/(моль·K), ( T ) — температура в кельвинах.

Сначала найдем количество молей ( n ) гелия. Молярная масса гелия ( M = 4 \times 10^{-3} ) кг/моль. Масса гелия ( m = 8 ) г = 0.008 кг. Тогда количество молей:

[ n = \frac{m}{M} = \frac{0.008}{4 \times 10^{-3}} = 2 \text{ моль}. ]

Теперь подставим всё в уравнение для внутренней энергии и решим относительно ( T ):

[ 15000 = \frac{3}{2} \times 2 \times 8.31 \times T. ]

Упростим уравнение:

[ 15000 = 3 \times 8.31 \times T, ]

[ 15000 = 24.93 \times T. ]

Теперь найдём температуру ( T ):

[ T = \frac{15000}{24.93} \approx 601.2 \text{ К}. ]

Таким образом, температура гелия составляет примерно ( 600 \text{ К} ). Правильный ответ — 3) 600 K.