Чему равна средняя кинетическая энергия энергия теплового движения молекул одноатомного газа при температуре 145к

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для определения средней кинетической энергии теплового движения молекул одноатомного идеального газа используется основное уравнение молекулярно-кинетической теории, связывающее энергию с абсолютной температурой. Основная формула Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы рассчитывается по формуле: E=32kTcap E equals three-halves k cap T Где:

  • Ecap E — средняя кинетическая энергия (Дж);
  • kk — постоянная Больцмана, равная примерно 1,38×10-231 comma 38 cross 10 to the negative 23 power Дж/К; Tcap T — абсолютная температура (К).

Расчет Для заданного значения температуры T=145cap T equals 145 К:

  1. Подставим значения в формулу:
    E=32×1,38×10-23×145cap E equals three-halves cross 1 comma 38 cross 10 to the negative 23 power cross 145 Выполним последовательные вычисления:
    • 32=1,5three-halves equals 1 comma 5 1,5×1,38=2,071 comma 5 cross 1 comma 38 equals 2 comma 07 2,07×145=300,152 comma 07 cross 145 equals 300 comma 15
    Итоговый результат в стандартном виде:
    E3×10-21cap E is approximately equal to 3 cross 10 to the negative 21 power Дж (или более точно 3,0015×10-213 comma 0015 cross 10 to the negative 21 power Дж).

Пояснение Для одноатомного газа (например, гелия, неона или аргона) молекулы обладают только тремя степенями свободы поступательного движения. Согласно закону Больцмана о равнораспределении энергии, на каждую степень свободы приходится энергия, равная 12kTone-half k cap T . Следовательно, суммарная энергия составляет 32kTthree-halves k cap T . Ответ: Средняя кинетическая энергия молекул при температуре 145 К составляет примерно 3×10-213 cross 10 to the negative 21 power Дж. Я могу также рассчитать среднеквадратичную скорость молекул конкретного газа (например, гелия или аргона) при этой же температуре, если вы укажете название газа.

Форма ответа

Ваш аватар