Question

Решите, пожалуйста, задачу по физике!!! В сосуде вместимостью 0,2 м3 содержится 1 моль идеального газа при давлении 2,1МПа. Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул газа.

Answer 1

Просто нужно знать формулы МКТ

Они очень важны:)

Answer 2

Для определения средней кинетической энергии поступательного движения молекул газа, можно использовать уравнение идеального газа и выражение для средней кинетической энергии.

Уравнение состояния идеального газа: $PV = nRT$

где: $P$ - давление газа (в паскалях или Н/м²), $V$ - объем газа (в м³), $n$ - количество вещества газа (в молях), $R$ - универсальная газовая постоянная ($8.314 \, \text{Дж/(моль}\cdot\text{К)}$), $T$ - абсолютная температура газа (в кельвинах).

Сначала переведем давление в паскали: $2.1 \, \text{МПа} = 2.1 \times 10^6 \, \text{Па}$.

Теперь определим абсолютную температуру газа. Поскольку дано количество газа в молях, можем использовать уравнение идеального газа для нахождения температуры: $T = \frac{PV}{nR}$

где $P = 2.1 \times 10^6 \, \text{Па}$, $V = 0.2 \, \text{м}^3$, $n = 1 \, \text{моль}$, $R = 8.314 \, \text{Дж/(моль}\cdot\text{К)}$.

Подставим значения и решим: $T = \frac{(2.1 \times 10^6 \, \text{Па}) \times (0.2 \, \text{м}^3)}{1 \, \text{моль} \times 8.314 \, \text{Дж/(моль}\cdot\text{К)}} \approx 10060 \, \text{К}$

Теперь, зная температуру, мы можем найти среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул газа с помощью следующего выражения:

$E_{\text{кин}} = \frac{3}{2}kT$

где $k$ - постоянная Больцмана ($1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}$), $T$ - абсолютная температура газа (в кельвинах).

Подставим значения и решим:

$E_{\text{кин}} = \frac{3}{2} \times (1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}) \times 10060 \, \text{К} \approx 2.07 \times 10^{-20} \, \text{Дж}$

Таким образом, средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа составляет около $2.07 \times 10^{-20} \, \text{Дж}$.