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Es n 89

Un palloncino contiene 0,80 mol di elio, le cui molecole hanno velocità quadratica media pari a 1350 m/s.

► Calcola la temperatura del gas.

► Calcola la massa dell'elio contenuta all'interno del palloncino.

Successivamente vengono aggiunte 0,50 mol di elio all'in- terno del palloncino mantenendo la temperatura costante.

► Calcola la variazione di energia interna del sistema.

[292 K; 3, 2 * 10 ^ - 3 kg; 1,8 kJ]

Potreste spiegarmi ogni passaggio help

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1

Per l'elio  la  massa molare è:

MM = 4 grammi/mol = 4 * 10^-3 kg/mol;

velocità quadratica media = 1350 m/s;

Per la legge di Boltzmann, (1/2 m (v qm)^2 = 3/2 (R/No) * T;  si ricava:

(v qm) = radicequadrata(3RT / MM);     (la dimostrazione è in fondo)

 3RT /MM = (v qm)^2  ;

T = (v qm)^2 * MM /(3R);

T = 1350^2 * 4 * 10^-3 /(3 * 8,314);

T = 292 K;

n = 0,80 mol; (numero di moli di gas;

Massa = n * MM  = 0,80 * 4 * 10^-3 = 3,2 * 10^-3 kg = 3,2 grammi;

T costante, aumentano le moli:

n1 = 0,80 + 0,50 = 1,3 mol;

 L’energia interna per un gas monoatomico è dovuta all'energia cinetica totale delle particelle;

U = 1/2 (Mtotale) (v qm)^2  ;  (1)

3RT /MM = (v qm)^2;  sostituendo nella  (1)

U = 1/2 (M totale) * 3 R T /MM;   

M totale / MM = n

U diventa:
U = 3/2 R n T
dove 3/2 R è il calore specifico del gas a volume costante; n è il numero di moli, T è la temperatura assoluta in Kelvin.

DeltaU = (3/2 R n1 T) - (3/2 R no T) = 3/2 R T (n1 - no);

DeltaU = 3/2 * 8,314 * 292 * (1,3 - 0,80) = 1821 J;

DeltaU = 1,8 * 10^3 J = 1,8 kJ.

@adriana_russo  ciao 

Legge di Boltzmann:

1/2 m (v qm) 2   =3/2 (R/No) ·T   ;    

 R costante dei gas = 8,31 J /molK,  

No = numero di Avogadro = 6,022 * 10^23 particelle/mol ,
m massa di una singola particella,
v qm  velocità quadratica media.

     R/No = K = 1,38 * 10^-23 Joule/Kelvin  è la costante di Boltzmann.
La legge di Boltzmann è quindi:  

                                      1/2 m (v qm) 2   =3/2 K T   ;

essa dice che l’energia cinetica di un gas perfetto è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta T;
per cui possiamo dire che T rappresenta la misura dello stato di agitazione delle molecole del gas.
Dalla legge si ricava  Vm di una particella.          

     v qm  =    √ (3RT)/(No·m);

ponendo  No·m = MM  (massa di una Mole), diventa

v qm  =  √[(3RT)/MM]

@mg Grazie millee 🥹



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SOS Matematica

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