Question

Всосуде вместимостью 0,2 м3 содержится 1 моль идеального газа при давлении 10па. определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул газа.

Answer 1

Чтобы ответить на этот вопрос, нам понадобятся формулы, связывающие количество вещества газа, его объем, давление и среднюю кинетическую энергию.

Формула для средней кинетической энергии поступательного движения молекул газа выглядит следующим образом:

Ek = (3/2) * k * T

где Ek - средняя кинетическая энергия молекул газа,
k - постоянная Больцмана (k = 1,38 * 10^-23 Дж/К), и
T - температура газа в Кельвинах.

Чтобы найти среднюю кинетическую энергию, нам сначала необходимо вычислить температуру газа. Для этого мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа (в нашем случае 10 Па),
V - объем газа (0,2 м3),
n - количество вещества газа (1 моль),
R - универсальная газовая постоянная (R = 8,31 Дж/(моль∙К)), и
T - температура газа (которую мы и ищем).

Мы можем переписать это уравнение для T:

T = (PV)/(nR)

Подставим известные значения:

T = (10 Па * 0,2 м3)/(1 моль * 8,31 Дж/(моль∙К))

T = 0,24 К

Теперь, когда у нас есть значение температуры, мы можем найти среднюю кинетическую энергию:

Ek = (3/2) * (константа Больцмана) * (температура)

Ek = (3/2) * (1,38 * 10^-23 Дж/К) * (0,24 К)

Ek = 4,99 * 10^-24 Дж.

Таким образом, средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа составляет 4,99 * 10^-24 Дж.