Определи среднюю кинетическую энергию одной частицы идеального одноатомного газа (2 г/моль), учитывая значения его физических характеристик:...
Условие:
Решение:
Для определения средней кинетической энергии одной частицы идеального газа, мы можем использовать формулу:
E_kin = (3/2) * k * T
где E_kin - средняя кинетическая энергия одной частицы, k - постоянная Больцмана (1.38 * 10^-23 Дж/К), T - температура газа в Кельвинах.
Для начала, нам нужно определить температуру газа. Мы можем использовать формулу:
U = (3/2) * n * R * T
где U - внутренняя энергия газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)), T - температура газа в Кельвинах.
Перепишем формулу, чтобы найти T:
T = U / ((3/2) * n * R)
Подставим известные значения:
U = 4 кДж = 4 * 10^3 Дж n = 2 г/моль R = 8.314 Дж/(моль·К)
T = (4 * 10^3) / ((3/2) * 2 * 8.314)
Вычислим T:
T ≈ 160.8 К
Теперь, используя найденное значение T, мы можем вычислить среднюю кинетическую энергию одной частицы:
E_kin = (3/2) * k * T
Подставим известные значения:
k = 1.38 * 10^-23 Дж/К T = 160.8 К
E_kin = (3/2) * (1.38 * 10^-23) * 160.8
Вычислим E_kin:
E_kin ≈ 3.41 * 10^-21 Дж
Округлим до сотых:
E_kin ≈ 3.41 * 10^-21 Дж
Таким образом, средняя кинетическая энергия одной частицы идеального одноатомного газа составляет примерно 3.41 * 10^-21 Дж.