Question

При какой температуре средняя квадратичная скорость электрона равна 1,1×10^5 м/

Answer 1

Vкв = √(3kT/me), 
где k — постоянная Больцмана k = 1.38 × 10^−23 Дж/К, 
T — температура в Кельвинах (T = 273 + t).

T = Vкв^2me/(3k).

t = T − 273 = Vкв^2me/(3k) − 273.

t = 1.21x10^10×9.11x10^−31/(3×1.38×10^−23) − 273 = 2.662x10^2 − 273 = 266-273= -7С 

В расчетах мог ошибиться

Answer 2

Для ответа на данный вопрос, нам понадобятся некоторые физические формулы и константы.

Средняя квадратичная скорость электрона можно вычислить с использованием формулы для средней кинетической энергии:

E_avg = (1/2) * m * v^2,

где E_avg - средняя кинетическая энергия, m - масса электрона, v - средняя квадратичная скорость электрона.

Мы также знаем, что кинетическая энергия электрона может быть выражена через его температуру:

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

где E - кинетическая энергия, k - постоянная Больцмана (1,38 * 10^-23 Дж/К), T - температура в кельвинах.

Для решения задачи нам нужно найти значение температуры, при которой средняя квадратичная скорость электрона равна 1,1 * 10^5 м/с.

Давайте найдем значение скорости, используя формулу для средней кинетической энергии:

1,1 * 10^5 = (1/2) * m * v^2.

Теперь, воспользуемся формулой для кинетической энергии, чтобы выразить массу электрона:

(1/2) * m * v^2 = (3/2) * k * T.

Мы можем сократить (1/2) с обеих сторон уравнения:

m * v^2 = 3 * k * T.

Теперь выразим массу электрона относительно температуры:

m = (3 * k * T) / v^2.

Теперь вставим это значение массы в уравнение для средней кинетической энергии:

1,1 * 10^5 = (1/2) * ((3 * k * T) / v^2) * v^2.

Сократим v^2 с обеих сторон:

1,1 * 10^5 = 3 * k * T.

Теперь разделим обе стороны уравнения на 3 * k:

T = (1,1 * 10^5) / (3 * k).

Теперь подставим значение постоянной Больцмана:

T = (1,1 * 10^5) / (3 * 1,38 * 10^-23).

Выполним вычисления:

T = 2,51 * 10^28 К.

Таким образом, при температуре около 2,51 * 10^28 К, средняя квадратичная скорость электрона будет равна 1,1 * 10^5 м/с.