Найдите температуру газа, у которого средняя кинетическая энергия
поступательного движения одной молекулы равна энергии фотона длиной
волны 4,8 мкм.
Ответы
Ответ:
Для нашого вирішення ми можемо скористатися формулою для середньої кінетичної енергії однієї молекули газу:
E = (3/2)kT,
де E - середня кінетична енергія, k - стала Больцмана, T - температура.
Також нам дано, що енергія фотона дорівнює 4,8 мкм. Ми можемо використати формулу для енергії фотона:
E = hc/λ,
де h - стала Планка, c - швидкість світла, λ - довжина хвилі.
Тепер ми можемо прирівняти ці дві формули:
(3/2)kT = hc/λ.
Знаючи значення сталої Планка (h = 6,626 x 10^-34 Дж с), швидкості світла (c = 3 x 10^8 м/с) та довжини хвилі (λ = 4,8 x 10^-6 м), а також сталої Больцмана (k = 1,38 x 10^-23 Дж/К), ми можемо вирішити це рівняння для температури T:
T = (2hc/3kλ).
Підставляючи значення, отримаємо:
T = (2 * 6,626 x 10^-34 * 3 x 10^8) / (3 * 1,38 x 10^-23 * 4,8 x 10^-6) ≈ 357 К.
Таким чином, температура газу, у якого середня кінетична енергія однієї молекули дорівнює енергії фотона довжиною хвилі 4,8 мкм, становить приблизно 357 К.