Определить среднюю кинетическую энергию, если масса газа равна 6 кг, объём 5 м в кубе, а давление = 200кПа

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения средней кинетической энергии газа воспользуемся формулой:

E = (3/2) N k * T

где
E - средняя кинетическая энергия газ
N - число молекул газ
k - постоянная Больцмана (1,38 * 10^-23 Дж/К
T - температура в Кельвинах

Для начала определим количество молекул газа:

n = m / M

где
n - количество молеку
m - масса газа (6 кг
M - молярная масса газа

Для воздуха M = 29 * 10^-3 кг/моль

n = 6 / (29 * 10^-3) = 206,9 моль

Теперь определим температуру газа по формуле идеального газа:

PV = nRT

где
P - давление (200 кПа = 200 000 Па
V - объем (5 м^3
R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль К)
T - температура

T = PV / nR = (200 000 5) / (206,9 8,31) = 478,19 K

Теперь можем вычислить среднюю кинетическую энергию газа:

E = (3/2) N k T = (3/2) 206,9 1,38 10^-23 478,19 = 3,34 10^(-19) Дж

Таким образом, средняя кинетическая энергия газа составляет 3,34 * 10^(-19) Дж.