Определи среднюю кинетическую энергию одной частицы идеального одноатомного газа (2 г/моль), учитывая значения его физических характеристик:...
Условие:
Определи среднюю кинетическую энергию одной частицы идеального одноатомного газа (2 г/моль), учитывая значения его физических характеристик: внутренняя энергия — 4 кДж, масса — 18 г. Справочные данные: N A = 6 - 10^23 моль - 1
Решение:
Для определения средней кинетической энергии одной частицы идеального одноатомного газа, мы можем использовать формулу для средней кинетической энергии:
E_kin = (3/2) * k * T,
где E_kin - средняя кинетическая энергия одной частицы, k - постоянная Больцмана, T - температура газа.
Для начала, нам необходимо определить температуру газа. Мы можем использовать формулу для внутренней энергии газа:
U = (3/2) * N * k * T,
где U - внутренняя энергия газа, N - количество молей газа.
Мы знаем, что внутренняя энергия газа равна 4 кДж, а количество молей газа равно 2 г/моль. Постоянная Больцмана k равна 1,38 * 10^-23 Дж/К.
Теперь мы можем решить уравнение для температуры:
4 кДж = (3/2) * 2 г/моль * (1,38 * 10^-23 Дж/К) * T.
Переведем все в одни единицы:
4 * 10^3 Дж = (3/2) * 2 * 10^-3 кг * (1,38 * 10^-23 Дж/К) * T.
Упростим выражение:
8 * 10^3 = 3 * 2 * 1,38 * 10^-23 * T.
T = (8 * 10^3) / (3 * 2 * 1,38 * 10^-23).
T ≈ 1,45 * 10^23 К.
Теперь, используя найденное значение температуры, мы можем определить среднюю кинетическую энергию одной частицы:
E_kin = (3/2) * (1,38 * 10^-23 Дж/К) * (1,45 * 10^23 К).
E_kin ≈ 3,17 * 10^-23 Дж.
Таким образом, средняя кинетическая энергия одной частицы идеального одноатомного газа составляет примерно 3,17 * 10^-23 Дж.
