Fizică Alte teme
Energia interna a gazelor ideale exercitii
Energia internă a unui gaz ideal este suma energiilor cinetice ale moleculelor sale și depinde doar de temperatură. Pentru un gaz monoatomic, U = (3/2)nRT, unde n este numărul de moli, R constanta gazelor ideale (8,31 J/(mol·K)), T temperatura în Kelvin.
Exercițiu rezolvat: calculul energiei interne
- 1 Pasul 1: Datele problemei Un gaz monoatomic ideal cu n=2 moli, T=300 K.
- 2 Pasul 2: Aplică formula U = (3/2)·n·R·T = (3/2)·2·8,31·300 = 3·8,31·300 = 7479 J.
- 3 Pasul 3: Verifică unitățile Rezultatul este în jouli, corespunzător energiei interne.
Exerciții suplimentare
- Exercițiul 1 Pentru un gaz diatomic (U = (5/2)nRT), calculează U dacă n=1,5 moli și T=400 K. Răspuns: U = (5/2)·1,5·8,31·400 = 12465 J.
- Exercițiul 2 Dacă energia internă a unui gaz monoatomic este 5000 J și n=1 mol, află temperatura. Din U=(3/2)nRT, T = 2U/(3nR) = 2·5000/(3·1·8,31) ≈ 401 K.
- Exercițiul 3 Compară energia internă a 2 moli de gaz monoatomic la T=200 K cu cea a 1 mol la T=400 K. Prima: U1=(3/2)·2·8,31·200=4986 J; a doua: U2=(3/2)·1·8,31·400=4986 J. Sunt egale.
Pentru a rezolva probleme cu energia internă, identifică tipul de gaz (mono- sau diatomic) și folosește formula corespunzătoare.