Температура одноатомного газа массой 36 г уменьшилось на 15 градусов, при этом его внутренняя энергия уменьшилась на 1660 Дж. Что это за газ?

Запишем условие в единицах СИ. А искать будем по молярной массе газа.
Дано:
$m=0,036\;\text{кг}$
$\Delta T=15\;K$
$\Delta U=1660\;\text{Дж}$
Найти: $\mu$

Внутренняя энергия газа определяется по формуле:

$U=\frac{i}{2}\nu RT$              (1)

где $i,\;\nu,\;R,\;T$ - соответственно число степеней свободы молекулы газа (для одноатомного газа i=3), количество газа, газовая постоянная, абсолютная температура газа.

Соответственно изменение внутренней энергии можно определить по формуле

$\Delta U=\frac{i}{2}\nu R\Delta T$             (2)

Количество газа:   $\nu=\frac{m}{\mu}$           (3)

где $m,\;\mu$ - соответственно масса газа, молярная масса газа.

(3) подставляем в (2) с учетом, что і=3.

$\Delta U=\frac{3m}{2\mu}R\Delta T$                (4)

$\mu=\frac{3mR\Delta T}{2\Delta U}$                (5)       

$\mu=\frac{3*0,036*8,31*15}{2*1660}\approx 0,004\;\text{кг/моль}$

Слегка погуглив молярные массы газов, находим, что это гелий. 

Комментарии