Какова внутренняя энергия водяного пара массой 103 кг, молекулы которого имеют среднюю кинетическую энергию, равную 1,5x10^-20 Дж?

Записываем кратко дано:

m = 103 кг,

E = 1,5 * 10^-20 Дж.

Найти:

U - ? (внутреннюю энергию водяного пара).

Для нахождения внутренней энергии водяного пара применим формулу:

U = 3 * m * R * T/2 * M.

Формула для вычисления кинетической энергии:

Е = 3/2 * k * Т, где значение k = 1,38 * 10^-23.

Выражаем из формулы T:

T = 2E/3k.

Подставляем в первую формулу полученное выражение вместо T:

U = 3 * m * R * (2E/3k) / 2 * M.

Mводы = (2 + 16) * 10^-3 = 18 * 10^-3;

R = 8.31 - постоянная.

U = 3 * 103 * 8.31 (2 * 1.5 * 10^-20/3 * 1,38 * 10^-23) / 2 * 2 * 18 * 10^-3.