Чему равна средняя кинетическая энергия молекул одноатомного идеального газа при давлении 1,6 * 10^5 Па и концентрации молекул газа равной 4*10^26 м^-3

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для одноатомного идеального газа, средняя кинетическая энергия молекул выражается формулой:

E = (3/2) kT,

где k - постоянная Больцмана (1,38 * 10^-23 Дж/К),
T - температура, выраженная в кельвинах.

Так как у нас дано давление P и концентрация молекул n, мы можем найти температуру газа по уравнению состояния идеального газа:

PV = nRT.

R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль*К)).

Выразим T:

T = PV / nR.

Подставляем значения:

T = (1,6 10^5 Па) / (4 10^26 м^-3 8,31 Дж/(мольК)).
T ≈ 5,77 * 10^-21 К.

Средняя кинетическая энергия молекул:

E = (3/2) 1,38 10^-23 Дж/К 5,77 10^-21 К,
E ≈ 1,58 * 10^-23 Дж.

Таким образом, средняя кинетическая энергия молекул одноатомного идеального газа при заданных параметрах равна примерно 1,58 * 10^-23 Дж.