Чему равна средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре t=47c

Для нахождения средней кинетической энергии поступательного движения молекул идеального газа используется основное уравнение молекулярно-кинетической теории, связывающее энергию с абсолютной температурой. 1. Перевод температуры в систему СИ Кинетическая энергия молекул зависит от абсолютной температуры, измеряемой в Кельвинах ( $K$). Чтобы перевести температуру из градусов Цельсия в Кельвины, необходимо воспользоваться формулой: $T=t+273,15$При $t={47}^{\circ }\text{C}$: $T=47+273,15=320,15\text{K}$(Для упрощенных школьных расчетов часто используют значение 320 К). 2. Формула для расчета Средняя кинетическая энергия теплового движения одной молекулы ( $⟨E_k⟩$) рассчитывается по формуле: $⟨E_k⟩=\frac{3}{2}kT$ Где:

• $k$ — постоянная Больцмана, равная $1,38\times {10}^{-23}\text{Дж/К}$; $T$ — абсолютная температура в Кельвинах.

3. Вычисление Подставим значения в формулу: $⟨E_k⟩=\frac{3}{2}\times 1,38\times {10}^{-23}\times 320,15$ Выполним последовательные действия:

1. $\frac{3}{2}=1,5$ $1,5\times 1,38\times {10}^{-23}=2,07\times {10}^{-23}\text{Дж/К}$ $2,07\times {10}^{-23}\times 320,15\approx 6,627\times {10}^{-21}\text{Дж}$

Резюме Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре ${47}^{\circ }\text{C}$ составляет примерно $6,63\times {10}^{-21}$ Дж. Примечание: Если под "газом" подразумеваются многоатомные молекулы (например, двухатомный газ вроде кислорода), то полная средняя кинетическая энергия может включать энергию вращательного движения. В таком случае в формуле вместо коэффициента $3/2$ используется $i/2$, где $i$ — число степеней свободы. Однако по умолчанию в задачах обычно ищут именно энергию поступательного движения. Я могу рассчитать общую внутреннюю энергию для конкретного количества вещества этого газа, если вы укажете его массу или количество молей.