Question

O masa de 120g de gaz cu masa molara miu=30g/mol se afla la temperatura de 27 grade celsius.Calculati energia interna a gazului daca aceasta este:
a)monoatomic
b)biatomic
c)poliatomic

Answer 1

Se da:
m=120g=0,12kg
μ=30g/mol=0,03kg/mol
T=27°C=300K
a)γ=5/3, U=?J
b)γ=7/5, U=?J
c)γ=8/6, U=?J

Rezolvare:
Formula generala a energiei interne a unui gaz este:

U=Cv×ν×T

Unde Cv este caldura molara la volum constant a gazului, iar ν cantitatea de substanta, care se afla usor folosind formula:

ν=m/M, deci formula va fi:

U=Cv×m×T/M

Caldura molara, o putem gasi din relatia lui Mayer:

Cp-Cv=R, unde Cp-caldura molara la presiunea constanta.

Cele 2 calduri sint legate intre ele prin formula:

γ=Cp/Cv, unde γ-coeficient adiabatic, este o valoarea constanta ce variaza in dependeta de gaz (monoatomoc, biatomic sau poliatomic).

Cp=Cv×γ, deci:

Cv×γ-Cv=R
Cv×(γ-1)=R
Cv=R/(γ-1), deci:

U=R×m×T/M×(γ-1)

Calcule:
a)U=8,31×0,12×300/0,03×(5/3-1)=14958J
b)U=8,31×0,12×300/0,03×(7/5-1)=24930J
c)U=8,31×0,12×300/0,03×(8/6-1)=29916J