Question

СРОЧНО ДАЮ МНОГО БАЛЛОВ:При увеличении абсолютной температуры, средняя кинетическая энергия хаотичного теплового движения молекул, разреженного одноатомного газа, увеличилась в 4 раза. Начальная температура газа 200 К. Какова конечная температура газа?

Answer 1

Ответ:

Средняя кинетическая энергия одноатомного газа равна , где T – температура газа; k – коэффициент, не зависящий от T. В задании сказано, что энергия теплового движения молекул увеличилась в 4 раза, то есть, стала равна . Это возможно только при увеличении температуры в 4 раза. Учитывая, что конечное значение T=1200 К, то начальное было равно T0=1200:4=300 К.

Ответ: 300.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии для молекул одноатомного газа:

E1 = E2

Где E1 - начальная средняя кинетическая энергия молекул газа при начальной температуре T1, а E2 - конечная средняя кинетическая энергия молекул газа при конечной температуре T2.

Средняя кинетическая энергия молекул газа связана с его температурой через формулу:

E = k * T

Где k - постоянная Больцмана, T - абсолютная температура.

Исходя из условия, мы знаем, что средняя кинетическая энергия увеличилась в 4 раза. Это означает, что:

E2 = 4 * E1

Используя формулу для средней кинетической энергии E = k * T, мы можем записать:

k * T2 = 4 * (k * T1)

Теперь мы можем подставить начальную температуру T1 = 200 К и решить уравнение для T2:

T2 = 4 * T1 T2 = 4 * 200 К T2 = 800 К

Итак, конечная температура газа равна 800 К.