Чтобы найти температуру одноатомного идеального газа, воспользуемся уравнением для внутренней энергии. Внутренняя энергия ( U ) одноатомного идеального газа определяется выражением:
[ U = \frac{3}{2} nRT, ]
где
- ( U ) — внутренняя энергия газа,
- ( n ) — количество молей,
- ( R ) — универсальная газовая постоянная (примерно 8.314 Дж/(моль·К)),
- ( T ) — температура в Кельвинах.
В данном случае известно, что ( U = 831 ) кДж и ( n = 2 ) моль. Сначала переведём внутреннюю энергию в Джоули:
[ 831 \, \text{кДж} = 831 \times 10^3 \, \text{Дж}. ]
Теперь подставим известные значения в уравнение:
[ 831 \times 10^3 = \frac{3}{2} \times 2 \times 8.314 \times T. ]
Упростим выражение:
[ 831 \times 10^3 = 3 \times 8.314 \times T. ]
[ 831 \times 10^3 = 24.942 \times T. ]
Теперь найдём ( T ):
[ T = \frac{831 \times 10^3}{24.942}. ]
Вычислим:
[ T \approx 33316.8 \, \text{К}. ]
Таким образом, температура одноатомного идеального газа составляет приблизительно 33317 К.