Як знайти внутрішню енергію

Як знайти внутрішню енергію

Внутрішня енергія тіла складається із сукупності кінетичної і потенційної енергії молекул тіла. Людина не має приладами, здатними виміряти цю величину безпосередньо. Він може її тільки розрахувати, знаючи масу тіла і його температуру.

Вам знадобиться

термометр, ваги, таблиця Менделєєва.

Інструкція

  1. Оскільки потенційну енергію взаємодії молекул тіла знайти дуже складно, достовірно розрахувати цю величину можна тільки для газу, в якому молекули практично не взаємодіють, а це означає, що потенційна енергія їх взаємодії дорівнює нулю.
  2. Визначте хімічну формулу газу, внутрішню енергію якого вимірюєте. Після цього по періодичній таблиці Менделєєва знайдіть його молярну масу. Для цього маси всіх атомів, з яких складається молекула газу, знайдіть в осередках відповідних елементів. Отримані маси атомів складіть — результатом буде маса молекули, яка чисельно дорівнює молярної маси речовини в грамах на моль. Після цього виміряйте масу газу. Для цього остудіть або нагрійте його до нормальних умов (0 º С при тиску 760 мм.рт.ст.), виміряйте його обсяг, який дорівнює об’єму посудини або приміщення, в якому він знаходиться і щільність по спеціальній таблиці, після чого отримаєте значення маси, помноживши щільність газу на його об’єм.
  3. Якщо це зробити неможливо, візьміть герметичний балон, викачавши з нього весь газ і знайдіть його масу на вагах. Потім закачайте в нього деяку масу газу і знову зважте. Різниця порожнього і повного балона і буде дорівнює масі газу. У всіх випадках вимірювання маси проводите в грамах. Виміряйте температуру газу за допомогою термометра. Оскільки більшість термометрів має шкали в градусах Цельсія, переведіть її значення в кельвіна. Для цього до отриманого результату додайте число 273.
  4. Щоб отримати значення внутрішньої енергії газу масу газу поділіть на молярну масу, результат помножте на число 8,31 (універсальну газову постійну), температуру газу і поділіть на 2. Якщо молекула газу одноатомна, результат помножте на 3, якщо двоатомних — на 5, якщо трьохатомна — на 6. Результатом буде внутрішня енергія газу в Джоулях.

Корисні поради

Загальне правило для будь-якого тіла таке: зі збільшенням температури внутрішня енергія тіла пропорційно збільшується, зі зменшенням — зменшується.