В сосуде объемом 1 м^3 под давлением 10^5 Па находится газ количество вещества которого 2 моль.какова средняя кинетическая энергия молекул этого газа?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета средней кинетической энергии молекул газа воспользуемся формулой для кинетической энергии одной молекулы:

E = (1/2) m v^2

Где
E - кинетическая энергия одной молекулы
m - масса одной молекулы
v - средняя скорость молекул.

Масса одной молекулы газа можно рассчитать по формуле:

m = M/N

Где
M - молярная масса газа (для простоты расчетов примем 28.97 г/моль для азота)
N - число Авогадро (6.022 * 10^23 молекул/моль).

m = 28.97 г/моль / 6.022 10^23 молекул/моль = 4.80 10^-26 кг.

Теперь найдем среднюю скорость молекул газа по формуле:

v = sqrt(3 k T / m)

Где
k - постоянная Больцмана (1.38 * 10^-23 Дж/К)
T - абсолютная температура (пусть будет 300 K).

v = sqrt(3 1.38 10^-23 Дж/К 300 К / 4.80 10^-26 кг) ≈ 515 м/с.

Теперь можем найти кинетическую энергию одной молекулы:

E = (1/2) 4.80 10^-26 кг (515 м/с)^2 ≈ 2.50 10^-21 Дж.

Средняя кинетическая энергия молекул газа составляет приблизительно 2.50 * 10^-21 Дж.