Problema — Energia interna di gas monoatomico

Testo

Un recipiente contiene $n = 3{,}0$ moli di elio a $T = 350$ K. Calcola l’energia interna del gas (monoatomico, $f = 3$).

Soluzione

Per un gas ideale con $f$ gradi di libertà l’energia interna è $U = \frac{f}{2}nRT$. Per un gas monoatomico $f = 3$: $U = \frac{3}{2}\,nRT$ $U = \frac{3}{2}\cdot 3{,}0 \cdot 8{,}31 \cdot 350$ $\ev{U \approx 1{,}31\cdot10^{4}\ \text{J}}$ L’energia interna dipende solo dalla temperatura (non dal volume o dalla pressione): è la somma dell’energia cinetica traslazionale di tutte le molecole.

Collegamenti

Argomenti: Teoria cinetica dei gas Concetti: Energia interna · Temperatura Competenze: Interpretazione micro-macro