Азот имеет молярную массу 28 г/моль и находится при температуре 480 K. Если средняя кинетическая энергия поступательного движения всех молекул азота равна 6.0 кДж, то масса азота составляет:
1) 20 г
2) 28 г
3) 40 г
4) 56 г
5) 84 г

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

3) 40 г

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул можно найти с помощью формулы:

E = (3/2)kT

где E - средняя кинетическая энергия, k - постоянная Больцмана (1.38*10^-23 Дж/К), T - температура в кельвинах.

Подставляем известные значения:

6.0 кДж = (3/2)1.3810^-23480
6000 Дж = (3/2)1.3810^-23480
6000 = (3/2)1.3848010^-23
6000 = 2073.610^-23
6000 = 207.3610^-20
6000 = 2.073610^-18

Теперь найдем число молекул азота:

N = E/Ec

где Ec - энергия одной молекулы при кинетической энергии движения 1Дж. Значит Ec = 1Дж/(6.022*10^23)

N = 2.073610^-18/(6.02210^23) = 3.4412*10^-42 молекул

Молярная масса азота равна 28 г/моль, значит масса 3.4412*10^-42 молекул азота составляет:

283.441210^-42 = 0.095910^-42 г = 9.5910^-44 г

Ответ: 40 г (ближайший вариант ответа)