Давление газа в сосуде, где концентрация молекул составляют 2 x 1024 м-3 равно 3 х 104 H/м2.Найдите среднюю кинетическую энергию одной молекулы

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала необходимо найти температуру газа по уравнению Максвелла-Больцмана
P = nRT/V
где P - давление газа, n - концентрация молекул, R - постоянная газа, T - температура газа, V - объем сосуда.

Используя данные из задачи, получаем
3 x 104 = (2 x 1024) R T / V

Также из уравнения состояния идеального газа выражаем R
R = k * N_A
где k - постоянная Больцмана, N_A - постоянная Авогадро.

Таким образом, R = 1.38 x 10^-23 кВт.

Подставляем это значение обратно в уравнение
3 x 104 = (2 x 1024) 1.38 x 10^-23 T / V

Отсюда можно выразить температуру T
T = 3 x 104 V / (2 x 1024 1.38 x 10^-23)

Теперь найдем среднюю кинетическую энергию одной молекулы по формуле
E = (3/2) k T
где E - средняя кинетическая энергия одной молекулы.

Подставляем значение температуры и постоянной Больцмана
E = (3/2) 1.38 x 10^-23 [3 x 104 V / (2 x 1024 1.38 x 10^-23)]

Упрощаем выражение и подставляем изначальные данные объема V (сосуда) для получения ответа.