Приклад завдання
Два міль гелію знаходяться в посудині об’ємом 5 літрів при температурі 20 oC. Необхідно визначити тиск і внутрішню енергію газу.
Першим ділом переведемо всі відомі величини в СІ:
n = 2 моль;
V = 0,005 м3;
T = 293,15 К.
Тиск гелію розраховується по формулі закону Клапейрона:
P = n × R × T/V = 2 × 8,314 × 293,15 / 0,005 = 974 899,64 Па.
Розраховане тиск дорівнює 9,6 атмосферам. Так як гелій – газ благородний і одноатомний, то при такому тиску його можна вважати ідеальним.
Для одноатомного ідеального газу формула для U має вигляд:
U = 3 / 2 × n × R × T.
Підставляючи в неї значення температури і кількості речовини, отримуємо енергію гелію: U = 7311,7 Дж.
