62. В сосуде объемом V = 6 л содержится N = 3 . 1022 молекул идеального газа, давление которого р = 20 кПа. Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул газа.
Ответы
Объяснение:
Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа может быть найдена с помощью формулы:
E_avg = (3/2) * k * T
где E_avg - средняя кинетическая энергия, k - постоянная Больцмана (k = 1.38 * 10^-23 Дж/К), а T - температура в кельвинах.
Для определения температуры воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
pV = nRT
где p - давление газа, V - объем сосуда, n - количество молекул газа, R - универсальная газовая постоянная (R = 8.314 Дж/(моль * К)), T - температура в кельвинах.
Теперь подставим известные значения:
p = 20 кПа = 20 * 10^3 Па
V = 6 л = 6 * 10^-3 м^3
n = 3 * 10^22
R = 8.314 Дж/(моль * К)
Теперь найдем T:
T = (p * V) / (n * R) = (20 * 10^3 * 6 * 10^-3) / (3 * 10^22 * 8.314) = 4 * 10^-23 К
Теперь можем найти среднюю кинетическую энергию:
E_avg = (3/2) * k * T = (3/2) * 1.38 * 10^-23 * 4 * 10^-23 = 6.9 * 10^-46 Дж