Внутрішня енергія тіла

Внутрішня енергія тіл10 класsoloninkina_oksana

Атоми і молекули рухаються – отже, мають кінетичну енергію. Атоми і молекули взаємодіють – отже, мають потенціальну енергію. Сума кінетичних енергій руху і потенціальних енергій взаємодії всіх атомів і молекул тіла – це внутрішня енергія тіла. Внутрішня енергія тіла Внутрішня енергія тіла – це сума енергій всіх атомів і молекул, з яких складається тіло.soloninkina_oksana

Внутрішня енергія тіла залежить від:1. Маси2. Речовини3. Агрегатного стану4. Температуриsoloninkina_oksana

Два способи зміни внутрішньої енергії тіла:soloninkina_oksana

Способи зміни внутрішньої енергії тілsoloninkina_oksana

Внутрішня енергія ідеального одноатомного газу. U – внутрішня енергія (Дж)m – маса газу (кг)M – молярна маса газу (кг/моль)R – універсальна газова стала R=8,31 T – температура в Кельвінах (t+273=Т)р – тиск газу (Па)V – об'єм газу (м3)soloninkina_oksana. Або, якщо відомі тиск і об'єм газу, то можна використати формулу:𝑼=𝟑𝟐𝒑𝑽 

Зміна внутрішньої енергії ідеального одноатомного газу∆U – зміна внутрішньої енергії (Дж)∆T – зміна температури (К)soloninkina_oksana

Якщо відомі тиск і об'єм газу в початковому і кінцевому станах, то можна використати формулу:𝒑𝟏 – початковий тиск, Па𝒑𝟐 – кінцевий тиск, Па𝑽𝟏 – початковий об'єм, м3𝑽𝟐 – кінцевий об'єм, м3 soloninkina_oksana∆𝑼= 𝟑𝟐𝒑𝟐𝑽𝟐−𝒑𝟏𝑽𝟏 

Задача 1 Знайти внутрішню енергію 5 кг Гелію за температури 270 С{5940675 A-B579-460 E-94 D1-54222 C63 F5 DA} m = 5 кг M = 4 г/моль = = 4· 10-3 кг/моль. T = 270 С = = 27 + 273 = = 300 К𝑼=𝟑𝟐𝒎𝑴𝑹𝑻𝑼=𝟑∙5 кг∙8,31 Дж/(моль∙К)∙300 К 𝟐∙4· 10-3 /кгмоль== 4,7 МДж. Відповідь: 𝑼 = 4,7 МДж. U - ?{5940675 A-B579-460 E-94 D1-54222 C63 F5 DA} m = 5 кг M = 4 г/моль = = 4· 10-3 кг/моль. T = 270 С = = 27 + 273 = = 300 КU - ?soloninkina_oksana

Задача 2 Знайти внутрішню енергію криптону масою 16,6 кг, якщо його температура 77 0 С{5940675 A-B579-460 E-94 D1-54222 C63 F5 DA} m = 16,6 кг. M = 83,8 г/моль = = 83,8 · 10-3 кг/моль. T = 77 0 С = = 77 + 273 = = 350 К𝑼=𝟑𝟐𝒎𝑴𝑹𝑻𝑼=𝟑∙16,6 кг∙8,31 Дж/(моль∙К)∙350 К 𝟐∙83,8· 10-3 /кгмоль== 0,9 МДж. Відповідь: 𝑼 = 0,9 МДж. U - ?{5940675 A-B579-460 E-94 D1-54222 C63 F5 DA} m = 16,6 кг. M = 83,8 г/моль = = 83,8 · 10-3 кг/моль. T = 77 0 С = = 77 + 273 = = 350 КU - ?soloninkina_oksana

Задача 3 Аргон масою 300 г нагріли від 18 0 С до 118 0 С. Знайти зміну внутрішньої енергії{5940675 A-B579-460 E-94 D1-54222 C63 F5 DA} m = 0,3 кг M = 39,94 г/моль = = 39,94· 10-3 кг/моль. T1 = 18 0 С = 291 КT2 = 118 0 С = 391 К∆𝑼=𝟑𝟐𝒎𝑴𝑹∆𝑻∆𝑻 = T2 - T1 ∆𝑻 = 100 К∆𝑼=𝟑∙0,3кг∙8,31 Дж/(моль∙К)∙100 К 𝟐∙39,94· 10-3 /кгмоль== 9,35 к. Дж. Відповідь:∆𝑼 =9,35 к. Дж∆U - ?{5940675 A-B579-460 E-94 D1-54222 C63 F5 DA} m = 0,3 кг M = 39,94 г/моль = = 39,94· 10-3 кг/моль. T1 = 18 0 С = 291 КT2 = 118 0 С = 391 К∆U - ?soloninkina_oksana

Задача 4 Об'єм гелію збільшився від 5 л до 25 л. Тиск гелію 120 к. Па. Знайти зміну внутрішньої енергії{5940675 A-B579-460 E-94 D1-54222 C63 F5 DA} V1 = 5 л = = 5 · 10-3 м3 V2 = 25 л == 25 · 10-3 м3р = 120 к. Па = = 120 · 103 Па ∆𝑼=𝟑𝟐𝒑∆𝑽∆𝑼=𝟑𝟐∙120 · 103 Па ∙ (25 · 10-3 м3−− 5· 10-3 м3) = 3,6 к. Дж. Відповідь:∆𝑼 = 3,6 к. Дж∆U - ?{5940675 A-B579-460 E-94 D1-54222 C63 F5 DA} V1 = 5 л = = 5 · 10-3 м3 V2 = 25 л == 25 · 10-3 м3р = 120 к. Па = = 120 · 103 Па soloninkina_oksana

Домашнє завдання Розв'яжіть задачу: Знайти зміну температури гелію, якщо його маса 200 гsoloninkina_oksana