Чему равна внутренняя энергия гелия массой 4 г, если его абсолютная температура равна 127 К?

Для того чтобы найти внутреннюю энергию гелия, нужно воспользоваться уравнением для внутренней энергии идеального газа. Внутренняя энергия $U$ для одноатомного идеального газа (таким является гелий) определяется по формуле:

где:

• $n$ — количество вещества (в молях),

• $R$ — универсальная газовая постоянная ($R = 8,31 \, \text{Дж/моль·К}$),

• $T$ — абсолютная температура (в Кельвинах).

Шаги расчета:

1. Найдем количество вещества гелия:
   Молекулярная масса гелия $M_{\text{He}}$ составляет 4 г/моль, поэтому количество вещества $n$ можно вычислить как:

2. Подставим значения в формулу для внутренней энергии:
   Температура $T = 127 \, \text{К}$, количество вещества $n = 1 \, \text{моль}$, газовая постоянная $R = 8,31 \, \text{Дж/моль·К}$.

3. Вычислим:

Ответ: Внутренняя энергия гелия массой 4 г при температуре 127 К равна примерно 3700 Дж.