Question

Найдите среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы кислорода с плотностью 2 кг / м3 и давлением 3,01 * 105 Па​

Answer 1

Ответ:

ответ к заданию по физике

Объяснение:

Answer 2

Для нахождения средней кинетической энергии поступательного движения одной молекулы кислорода, мы можем использовать формулу для кинетической энергии:

E_kin = (1/2) * m * v^2,

где: E_kin - кинетическая энергия, m - масса молекулы, v - скорость молекулы.

Мы знаем плотность кислорода (ρ) и давление (P). Плотность связана с массой (m) и объемом (V) следующим образом:

ρ = m / V.

Давление также связано с массой и объемом через уравнение состояния идеального газа:

P = (ρ * R * T) / M,

где: P - давление, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах, M - молярная масса газа.

Давление можно выразить через массу и объем следующим образом:

P = (m / V) * R * T / M.

Теперь мы можем выразить массу (m) через давление (P), объем (V), универсальную газовую постоянную (R) и температуру (T):

m = (P * V * M) / (R * T).

Теперь у нас есть выражение для массы молекулы кислорода. Теперь мы можем найти скорость (v) молекулы, используя распределение Максвелла для одномерной скорости:

f(v) = (4π * (m / (2πkT))^(3/2) * v^2 * e^(-mv^2 / (2kT)),

где: f(v) - вероятность нахождения молекулы с скоростью v, m - масса молекулы, k - постоянная Больцмана, T - температура в кельвинах.

Интегрируя это выражение по всем возможным скоростям, мы можем найти среднюю кинетическую энергию (E_kin_avg) одной молекулы:

E_kin_avg = ∫(E_kin * f(v) * dv, от 0 до +∞).

Этот интеграл сложно выразить аналитически, но его можно решить численно, если известны значения констант и параметров. Например, при комнатной температуре примерно 300 K, постоянной Больцмана k ≈ 1.38 × 10^(-23) J/K, молярной массе кислорода M ≈ 0.032 кг/моль, универсальной газовой постоянной R ≈ 8.314 Дж/(моль·К), и объеме одной молекулы в идеальном газе V = (1/ρ), вы можете вычислить среднюю кинетическую энергию одной молекулы.