Внутренняя энергия одноатомного газа увеличилась на 44%.во сколько возросла среднеквадратичная скорость молекул газа ?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Среднеквадратичная скорость молекул газа увеличилась в 1,21 comma 2 раза (или на 20%20 %). 1. Связать энергию и температуру Внутренняя энергия идеального одноатомного газа определяется формулой: U=32νRTcap U equals three-halves nu cap R cap T Где νnu — количество вещества, Rcap R — универсальная газовая постоянная, Tcap T — абсолютная температура. Из формулы видно, что при неизменном количестве вещества внутренняя энергия прямо пропорциональна температуре: UTcap U tilde cap T. Если энергия увеличилась на 44%44 %, то: U2=1,44U1T2=1,44T1cap U sub 2 equals 1 comma 44 cap U sub 1 ⟹ cap T sub 2 equals 1 comma 44 cap T sub 12. Определить зависимость скорости Среднеквадратичная скорость молекул газа рассчитывается по формуле: v=3RTMv equals the square root of the fraction with numerator 3 cap R cap T and denominator cap M end-fraction end-root Здесь Mcap M — молярная масса газа. Из этого выражения следует, что скорость прямо пропорциональна квадратному корню из абсолютной температуры: vTv tilde the square root of cap T end-root 3. Вычислить изменение скорости Чтобы найти, во сколько раз увеличилась скорость, необходимо найти отношение конечной скорости к начальной: v2v1=3RT2M3RT1M=T2T1the fraction with numerator v sub 2 and denominator v sub 1 end-fraction equals the fraction with numerator the square root of the fraction with numerator 3 cap R cap T sub 2 and denominator cap M end-fraction end-root and denominator the square root of the fraction with numerator 3 cap R cap T sub 1 and denominator cap M end-fraction end-root end-fraction equals the square root of the fraction with numerator cap T sub 2 and denominator cap T sub 1 end-fraction end-root Подставляя отношение температур, полученное на первом шаге, получаем: v2v1=1,44=1,2the fraction with numerator v sub 2 and denominator v sub 1 end-fraction equals the square root of 1 comma 44 end-root equals 1 comma 2 На графике выше показана функциональная зависимость: так как скорость растет пропорционально корню из энергии, то при росте аргумента до 1,441 comma 44 значение функции достигает 1,21 comma 2. Ответ Среднеквадратичная скорость молекул газа возросла в 1,21 comma 2 раза. Хотите узнать, как изменится давление газа, если при этом увеличении энергии объем сосуда останется неизменным?

Форма ответа

Ваш аватар