14 _Rozwiązania zadań ze zbioru "MENDLA"
Jednostki
[ V ] = Pa n? =-^r ■ m3 = J nr
U = |- 10 000 = 15 000 = 15 kJ Odp.: Energia wewnętrzna jest równa 15kJ.
Dane:
V= 1,38/rr5 k = 1,38-10~23
N = ? - liczba cząsteczek
Z wykresu odczytujemy, że dla temperatury T = 300K ciśnienie gazu wynosi p = 3000 Pa.
Korzystamy z równania stanu gazu doskonałego.
Py- = N-k /: k
N = ^ k-T’
N
Pamiętamy, że Pa = —^
oraz
J= Nm
Jednostki
N 1 =
JH „3 Pa-m3 m2
N•m_ J J ~J~
N_ 3000-1,38 _1Q24
1,38-10-23-300
Odp.: Liczba cząsteczek wynosi 1024.
= 0,028-^2. mol
T = 282K
R = 8,31
J
mol• K
Wychodzimy ze związku średniej energii kinetycznej cząsteczek gazu z jego temperaturą.
3
Ekśr = 2 • k-T, ale średnią energię kinetyczną wyraża się również wzorem:
m
• lir
Dśr =
m
Po obustronnym pierwiastkowaniu
ośr
v m
Masa cząsteczki m jest równa stosunkowi masy molowej p do liczby cząsteczek Na zawartej w jednym molu.
Po podstawieniu otrzymamy:
Na
lecz k-NA = R, -/3RT
stąd vśr = V „ Jednostki:
mol ■ K _ *1 J ■ mol kg ~ V mol ■ kg mol