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: Где:
- — средняя кинетическая энергия (Дж);
- — постоянная Больцмана, равная примерно Дж/К; — абсолютная температура (К).
Расчет Для заданного значения температуры К:
- Подставим значения в формулу:
Выполним последовательные вычисления:
Дж (или более точно 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 . Следовательно, суммарная энергия составляет . Ответ: Средняя кинетическая энергия молекул при температуре 145 К составляет примерно Дж. Я могу также рассчитать среднеквадратичную скорость молекул конкретного газа (например, гелия или аргона) при этой же температуре, если вы укажете название газа.