Question

ОЧЕНЬ СРОЧНО!!!!!! ПОЖАЛУЙСТА В баллоне вместимостью V = 4,0 л находится N = 8,0 - 10²⁵молекул азота. Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул, если давление азота р= 2,0 МПа.​

Answer 1

Ответ:

1,5*10⁻²² Дж

Объяснение:

Рассчитаем концентрацию молекул азота в баллоне:

$\displaystyle n=\frac{N}{V}=\frac{8*10^{25}}{4*10^{-3}} =2*10^{28}$ м⁻³

Согласно основному уравнению МКТ:

$\displaystyle p=\frac{2}{3}n \overline{E}$

Откуда:

$\displaystyle \overline{E}=\frac{3p}{2n}=\frac{3*2*10^6}{2*2*10^{28}}=1.5*10^{-22}$ Дж.

Answer 2

Для определения средней кинетической энергии поступательного движения молекул азота, можно воспользоваться формулой для средней кинетической энергии газа:

E = (3/2) * k * T,

где:

• E - средняя кинетическая энергия на одну молекулу газа,
• k - постоянная Больцмана (примерно равна 1.38 * 10^-23 Дж/К),
• T - температура в Кельвинах.

Давление P, объем V и количество молекул N связаны уравнением состояния идеального газа:

P * V = N * k * T,

отсюда можно выразить температуру T:

T = (P * V) / (N * k).

Теперь, подставив значение давления P = 2,0 МПа (2,0 * 10^6 Па), объема V = 4,0 л (4,0 * 10^-3 м³), количества молекул N = 8,0 * 10^25 молекул и постоянной Больцмана k = 1.38 * 10^-23 Дж/К, можно вычислить температуру T:

T = (2.0 * 10^6 Па * 4.0 * 10^-3 м³) / (8.0 * 10^25 молекул * 1.38 * 10^-23 Дж/К) ≈ 1.45 * 10^4 K.

Теперь, когда мы знаем температуру газа, мы можем вычислить среднюю кинетическую энергию на одну молекулу азота, используя первую формулу:

E = (3/2) * k * T = (3/2) * 1.38 * 10^-23 Дж/К * 1.45 * 10^4 K ≈ 2.39 * 10^-19 Дж.

Таким образом, средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы азота в данном газе составляет примерно 2.39 * 10^-19 Дж.