174. Кислород в количестве ν = 2 молей находится при температуре T = 320 К. Найти относительную ошибку ΔU/U в вычислении внутренней энергии газа, если рассматривать его как идеальный. (Решение → 15008)

Заказ №39119

174. Кислород в количестве ν = 2 молей находится при температуре T = 320 К. Найти относительную ошибку ΔU/U в вычислении внутренней энергии газа, если рассматривать его как идеальный. Газ находится в сосуде объемом V = 0,5 л. Константы Ван-дер-Ваальса для кислорода: а = 0,138 Н∙м4 /моль2 , b = 3,17∙10—5 м 3 /моль. Ответ: ΔU/U = 9,1 % Дано: v = 2 молей Т = 320 К V = 0,5 л=5∙10-4 м 3 а = 0,138 Н∙м4 /моль2 , b = 3,17∙10-5 м 3 /мол Найти: ΔU/U

Решение:

Внутренняя энергия идеального газа U C T 1  V , где СV – молярная теплоемкость при постоянном объеме. 2 V i C R  , где i=5 – число степеней свободы двухатомной молекулы В отличие от идеального газа для нахождения внутренней энергии реального газа необходимо учитывать не только кинетическую энергию Wk всех молекул, но и потенциальную энергию Wр, вызванную силами межмолекулярного взаимодействия. Согласно молекулярно-кинетической теории, учет сил отталкивания (с помощью поправки b в уравнении Ван-дер-Ваальса) соответствует модели молекул газа в виде твердых шариков, имеющих собственный размер и занимающих часть объема сосуда.