При адиабатном расширении 128 г кислорода O₂, находящегося при нормальных условиях, его температура уменьшилась в 2 раза. Найдите изменение внутренней энергии. ответ округлите до десятых.

Я тоже не могу ответ найти

Для решения этой задачи, сначала нам понадобится использовать формулу для адиабатного процесса:

ΔU = q - w,

где ΔU - изменение внутренней энергии, q - тепловая энергия, и w - работа.

В данном случае, так как процесс адиабатный, то q = 0, так как нет теплообмена с окружающей средой. Теперь нам нужно найти работу. Работа может быть определена как:

w = P * ΔV,

где P - давление и ΔV - изменение объема.

У нас нет информации о давлении, но мы можем воспользоваться уравнением состояния газа для нахождения давления:

PV = nRT,

где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, и T - температура.

Нам также известно, что у нас 128 г кислорода. Молярная масса кислорода O₂ равна примерно 32 г/моль, так как кислород имеет атомный номер 16.

Теперь мы можем найти количество вещества:

n = (масса газа) / (молярная масса) = 128 г / 32 г/моль = 4 моль.

Также нам дано, что температура уменьшилась в 2 раза. Пусть исходная температура равна Т. Тогда новая температура будет Т/2.

Итак, мы можем записать уравнение состояния газа для исходной и конечной точек:

P₁V₁ = nRT₁, (1)
P₂V₂ = nRT₂. (2)

Так как процесс адиабатный, то n и R остаются постоянными. Соотношение объемов можно получить делением уравнения (2) на уравнение (1):

(V₂ / V₁) = (T₂ / T₁).

Подставим известные значения:

(V₂ / V₁) = (Т/2) / T = 1/2.

Теперь, мы можем определить изменение объема:

ΔV = V₂ - V₁ = V₁/2 - V₁ = -V₁/2.

Положительное значение ΔV означает увеличение объема газа, а отрицательное значение означает уменьшение объема газа. В данном случае, газ сжался, поэтому ΔV имеет отрицательное значение.

Теперь мы можем найти работу, используя формулу w = P * ΔV. Нам нужно знать давление P.

Для нахождения P, мы можем использовать уравнение состояния газа (1) и выразить P₁:

P₁ = nRT₁ / V₁,

где n = 4 моль, R - универсальная газовая постоянная, а V₁ можно узнать, зная массу газа и его плотность.

Плотность газа можно выразить как:

ρ = (масса газа) / (V₁),

тогда V₁ = (масса газа) / ρ.

Масса газа у нас равна 128 г. Для кислорода O₂ плотность при нормальных условиях составляет примерно 1,429 г/л.

V₁ = 128 г / 1,429 г/л ≈ 89,4 л.

Теперь мы можем найти P₁:

P₁ = (4 моль * R * Т₁) / (89,4 л).

Так как у нас нет информации о температуре, мы не можем выразить P₁ численно.

Теперь мы можем найти работу, используя формулу w = P * ΔV:

w = P₁ * ΔV = (4 моль * R * Т₁ / 89,4 л) * ( - (89,4 л / 2)).

ΔU = q - w. Поскольку q = 0, то:

ΔU = -w.

Теперь мы можем найти изменение внутренней энергии ΔU:

ΔU = - ((4 моль * R * Т₁ / 89,4 л) * ( - (89,4 л / 2)).

Это и есть ответ на задачу. Он будет зависеть от значения Т₁, которое не указано в условии задачи. Вы должны вставить конкретное значение Т₁ и рассчитать значение ΔU. Затем округлите его до десятых, если необходимо.