Question

При температуре 0°с средняя кинетическая энергия одной молекулы водорода равна 4.7× дж. чему равна сумма кинетических энергий всех находящихся в одном кубическом сантиметре молекул? условия те же.

Answer 1

Пусть водород - идеальный газ. тогда сумма кинетических энергий Ek всех его молекул N в объеме V равна внутренней энергии газа: U = N * Ek

так как водород находится при 0°С, то будем считать, что условия - нормальные, тогда давление равно P = 10^(5) Па

из МКТ: P = (2/5) Ek n, где концентрация n равна n = N/V. с учетом того, что Ek = U/N, получаем:

P = (2 U)/(5 V)

U = (5 P V)/2 = 2.5 P V

U = 2.5*10^(5)*10^(-6) = 0.25 Дж

Answer 2

<K₀> = 4,7*10⁻²¹ Дж
M(H₂) = 0,002 кг/моль
V = 1 cм³ = 1*10⁻⁶ м³
ρ(H₂) = 0,09 кг/м³
∑<K₀> - ?

∑<K₀> = <K₀> * N
N = Na*m/M(H₂) = Na*ρ(H₂)*V / M(H₂)
N = 6,02*10²³ моль⁻¹ * 0,09 кг/м³ * 1*10⁻⁶ м³ / 0,002 кг/моль ≈ 2,7*10¹⁸
∑<K₀> = 4,7*10⁻²¹ Дж * 2,7*10¹⁸ ≈ 1,3*10² Дж = 130 Дж