Гелий массой 20 г нагрели от 100 оС до 250 оС. Предполагая, что гелий - это одноатомный идеальный газ, найдите изменение его внутренней энергии (в кДж). ответ округлите до целого числа. Решите задачу с оформлением.

Добрый день, ученик! Давайте решим эту задачу вместе.

Для начала, нам необходимо найти изменение внутренней энергии идеального газа при нагреве. Формула для этого выглядит следующим образом:

ΔE = n * Cv * ΔT

где ΔE - изменение внутренней энергии (в получаемых единицах), n - количество вещества гелия, Cv - молярная удельная теплоемкость газа при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры.

Для того чтобы применить данную формулу, нам нужно знать значение молярной удельной теплоемкости гелия при постоянном объеме. Для гелия это значение равно примерно 20.8 J/(mol·K).

Теперь, нам нужно выразить все в единицах, указанных в задаче.
Мы знаем, что масса гелия равна 20 г. Значит, нам необходимо найти количество вещества гелия в молях. Для этого воспользуемся формулой:

n = m / M

где n - количество вещества (в молях), m - масса вещества (в граммах), M - молярная масса вещества (в г/моль).

Молярная масса гелия равна примерно 4 г/моль, поскольку гелий - это одноатомный элемент.

Итак, подставим значения в формулу:

n = 20 г / 4 г/моль = 5 моль

Теперь у нас есть все данные, чтобы продолжить вычисления в задаче. Мы знаем, что изначальная температура гелия равна 100 °C, а конечная температура — 250 °C. Найдем изменение температуры:

ΔT = конечная температура - начальная температура
= 250 °C - 100 °C
= 150 °C

Теперь мы можем подставить все значения в формулу для изменения внутренней энергии:

ΔE = n * Cv * ΔT
= 5 моль * 20.8 J/(моль·K) * 150 °C

Переведем Цельсий в Кельвины, поскольку шкала Кельвина используется в формуле для температуры:

ΔE = 5 моль * 20.8 J/(моль·K) * (150 °C + 273) K
= 5 моль * 20.8 J/(моль·K) * 423 K

Теперь домножим все значения:

ΔE = 43932 J

Округлим этот ответ до целого числа и переведем единицы измерения в кДж, так как ответ должен быть в кДж. Вспомним, что 1 кДж = 1000 Дж:

ΔE = 44 кДж

Итак, ответ на задачу: изменение внутренней энергии гелия составляет 44 кДж.

Я надеюсь, что объяснение было понятным и помогло вам понять, как решать данную задачу. Пожалуйста, сообщите, если у вас возникнут еще какие-либо вопросы!