На сколько джоулей увеличится внутренняя энергия 2 кг водорода при повышении его температуры на 10 К?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно воспользоваться формулой для изменения внутренней энергии газа:

где:

• $\Delta U$ — изменение внутренней энергии,

• $m$ — масса вещества,

• $c_v$ — удельная теплоёмкость при постоянном объёме,

• $\Delta T$ — изменение температуры.

Для водорода, являющегося газом, при малых температурах и давлениях можно использовать удельную теплоёмкость при постоянном объёме, которая для водорода составляет около $c_v = 10.18 \, \text{кДж/(кг·К)}$.

Теперь подставим данные в формулу:

• $m = 2 \, \text{кг}$,

• $c_v = 10.18 \, \text{кДж/(кг·К)}$,

• $\Delta T = 10 \, \text{К}$.

Чтобы перевести в джоули, нужно умножить на 1000:

Таким образом, внутренняя энергия водорода увеличится на 203600 джоулей.