Кислород находится под давлением 83 кПа и имеет плотность 1,6 кг/м3. Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения его молекул (в зДж). В ответ запишите только число, с точностью до десятых.
Для определения средней кинетической энергии поступательного движения молекул кислорода, нам понадобятся известные величины - давление и плотность.
Для начала, нам понадобится закон идеального газа, который устанавливает связь между давлением, плотностью и среднеквадратичной скоростью молекул:
P = ρ * v^2
где P - давление, ρ - плотность, v - среднеквадратичная скорость молекул.
Для решения нашего вопроса, нужно разрешить уравнение относительно v:
v^2 = P / ρ
v = sqrt(P / ρ)
Теперь, чтобы найти среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул, воспользуемся формулой:
E = (1/2) * m * v^2
где E - средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул, m - масса молекулы.
Для кислорода, масса молекулы равна примерно 32 г/моль. В данном случае, мы решим в заданных единицах измерения, поэтому произведем преобразование кг в г:
m = 1,6 * (1/1000) = 0,0016 кг
Теперь подставим значения и рассчитаем среднюю кинетическую энергию:
v = sqrt(83 * 10^3 / 0,0016)
v = sqrt(5,1875 * 10^7)
v ≈ 7208,62 м/с
E = (1/2) * 0,0016 * (7208,62)^2
E ≈ 46,43 Дж
Таким образом, средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул кислорода равна примерно 46,43 Дж.
