Решение к задаче 1. Сравнение внутренних энергий двух газов

Решение к задаче 1. Сравнение внутренних энергий двух газов

Как мы уже знаем (см. § 27. Температура и средняя кинетическая энергия молекул газа), внутренняя энергия идеального газа Решение к задаче 1. Сравнение внутренних энергий двух газов 1 зависит только от температуры и от количества вещества (числа молей). В частности, внутренняя энергия идеального газа при данной температуре не зависит от давления газа — поэтому данные о давлении газов в условии задачи являются лишними.

Оба газа, по условию, имеют одинаковые температуры, поэтому отношение внутренних энергий газов равно отношению количеств вещества в этих образцах газов: Решение к задаче 1. Сравнение внутренних энергий двух газов 2 Количество вещества Решение к задаче 1. Сравнение внутренних энергий двух газов 3 где Решение к задаче 1. Сравнение внутренних энергий двух газов 4 — масса газа, а Решение к задаче 1. Сравнение внутренних энергий двух газов 5 — его молярная масса. Поскольку по условию массы газов равны, Решение к задаче 1. Сравнение внутренних энергий двух газов 6 Следовательно, Решение к задаче 1. Сравнение внутренних энергий двух газов 7

Обратите внимание: хотя массы газов и их температуры равны, внутренняя энергия гелия в 5 раз больше внутренней энергии неона. Обусловлено это тем, что средние кинетические энергии молекул обоих газов при равной температуре одинаковы, а при равных массах газов число молекул в образце гелия в 5 раз больше, чем в образце неона, так как молекулы гелия имеют меньшую массу.



Молекулярная физика и термодинамика.