Question

Чему равна средняя кинетическая энергия поступательного движения атома водорода, если он находится в сосуде объемом 6*10^3м^3 под давлением 2*10^5Па, а его масса составляет 2кг

Answer 1

Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться формулой для средней кинетической энергии молекулы:

E = (3/2) * k * T,

где E - средняя кинетическая энергия молекулы, k - постоянная Больцмана (1.38 * 10^-23 Дж/К), T - температура в Кельвинах.

Для начала, мы можем найти температуру, зная давление и объем газа по уравнению состояния идеального газа:

pV = nRT,

где p - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль*К)), T - температура.

Перенесем немного переменных и выразим температуру:

T = (pV) / (nR).

Мы должны найти количество вещества n, исходя из массы атома водорода.

Так как молярная масса водорода составляет около 1 г/моль, то нам нужно найти количество граммов в 2 кг:

n = (2 кг) / (1 г/моль) = 2000 г / 1 г/моль = 2000 моль.

Теперь вычислим температуру:

T = (2 * 10^5 Па * 6 * 10^3 м^3) / (2000 моль * 8.314 Дж/(моль*К)).

Выполняя простые математические операции, мы получим:

T ≈ 18,094 К.

Теперь, подставим полученную температуру в формулу для средней кинетической энергии:

E = (3/2) * (1.38 * 10^-23 Дж/К) * 18,094 К.

Вычислим:

E ≈ 3.16 * 10^-22 Дж.

Таким образом, средняя кинетическая энергия поступательного движения атома водорода составляет примерно 3.16 * 10^-22 Дж.