Question

Прошу помощи в решении задач по физике! 2. При какой температуре t средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа будет равна 6,21*10^-21 ДЖ. 3. Какого движение сжатого воздуха в балоне объемом 20л,при t=12 градусов цельсия,если масса m (воздуха)=2кг,а малярная масса равна 0,029 КГ/моль

Answer 1

Ek=3kT/2

T=2Ek/3k

T=2*6,21*10^-20/3*1,38*10^-23=300 (K)

pV=mRT/M

p=mRT/MV

p=2*8,31*285/0,029*0,02=8 167 (Па)

Answer 2

Конечно, помогу вам решить задачи по физике!

2. Для задачи о средней кинетической энергии газа, нам понадобится знать формулу для средней кинетической энергии поступательного движения молекул:

$\text{Средняя кинетическая энергия} = \frac{3}{2} k_B T,$

где $k_B$ - постоянная Больцмана ($1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}$) и $T$ - температура в Кельвинах.

Мы можем переписать уравнение и выразить температуру $T$:

$T = \frac{2}{3 k_B} \times \text{Средняя кинетическая энергия}$

Подставим известные значения:

$T = \frac{2}{3 \times 1.38 \times 10^{-23}} \times 6.21 \times 10^{-21}$

$T \approx 0.00896 \, \text{К}$

Теперь переведем температуру из Кельвинов в градусы Цельсия:

$\text{Температура в градусах Цельсия} \approx 0.00896 \, \text{К} - 273.15$

$\text{Температура в градусах Цельсия} \approx -272.14^\circ \text{C}$

3. Для этой задачи используем уравнение состояния идеального газа:

$PV = nRT,$

где $P$ - давление газа (подразумевается абсолютное давление), $V$ - объем газа, $n$ - количество вещества (в данном случае в молях), $R$ - универсальная газовая постоянная ($8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}$) и $T$ - температура в Кельвинах.

Для начала, переведем температуру из градусов Цельсия в Кельвины:

$T = 12^\circ \text{C} + 273.15$

$T = 285.15 \text{ К}$

Теперь найдем количество вещества газа $n$ в молях:

$n = \frac{\text{Масса газа}}{\text{Молярная масса воздуха}}$

$n = \frac{2 \text{ кг}}{0.029 \, \text{кг/моль}}$

$n \approx 68.97 \, \text{моль}$

Теперь мы можем найти давление $P$ при заданных условиях:

$P = \frac{nRT}{V}$

$P = \frac{68.97 \times 8.314 \times 285.15}{20 \times 10^{-3}}$

$P \approx 357079.6 \, \text{Па}$

Помните, что в данной задаче масса газа не должна превышать массу заполняющего его баллона, иначе газ будет разряжаться при открытии клапана.