Газ Не массой m = 12 г находящийся в закрытом сосуде объемом V = 5 л при температуре t1 = 20°С нагревают до температуры t2 =60°С

Плотность газа в закрытом сосуде неизменного объема не меняется и определяется по формуле:
=mV;
=0,012510-3=2,4 кгм3.
Концентрация также не меняется и определяется по формуле:
n=NV
Здесь N – общее число молекул газа в объеме V.
Для того, чтобы найти число молекул, надо число молекул в одном моле (число Авогадро NA=6,021023 моль-1) умножить на количество вещества:
– ?
n – ?
p1 – ?
p2 – ?
1 – ?
U – ?
N=NA.
Количество вещества найдем, зная массу газа и его молярную массу:
=mμ.
Тогда концентрация:
n=NAV=NAmV;
n=6,0210230,012510-30,004 =3,6121026 1м3.
Чтобы найти давление, воспользуемся уравнением Менделеева – Клапейрона:
pV=mµRT;
p=µRT.
Здесь R = 8,31 Дж/(мольК) – универсальная газовая постоянная, T – температура по шкале Кельвина.
Давление в начале и в конце процесса:
p1=µRT1;
p2=µRT2.
Найдем T1 и T2 – температуры газа, выраженные по шкале Кельвина:
T1=t1+273=20+273=293 К;
T2=t2+273=60+273=333 К.
Определим давления:
p1=2,40,0048,31293=1,46105 (Па);
p2=2,40,0048,31333=1,66105 (Па).
Средняя кинетическая энергия, приходящаяся на одну молекулу газа, имеющую i степеней свободы определяется по формуле:
=i2kT.
Здесь k = 1,3810-23 Дж/К– постоянная Больцмана.
Так как гелий – инертный газ, то его молекулы одноатомные