Question

Если температура гелия t=27 градусов цельсия, а средняя кинетическая энергия движения его молекул W =10Дж, Каково число молекул гелия

Answer 1

T=300 K     W=10 Дж    k=1.38*10^-23    N=?

===

W=(3/2)*N*k*T

N=2*W/(3*k*T)=2*10/(3*1.38*10^-23*300)=1.61*10^21 штук

=====================================

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу для средней кинетической энергии молекул:

$W = \frac{3}{2} \times N \times k \times T,$

где: $W$ - средняя кинетическая энергия движения молекул, $N$ - число молекул газа, $k$ - постоянная Больцмана ($k = 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}$), $T$ - абсолютная температура газа в кельвинах.

Нам дано, что $T = 27$ градусов Цельсия. Чтобы перевести градусы Цельсия в кельвины, мы используем формулу $T_{\text{Кельвины}} = T_{\text{Цельсия}} + 273.15$. Подставим данное значение температуры:

$T_{\text{Кельвины}} = 27 + 273.15 = 300.15$ К.

Теперь мы можем решить уравнение относительно $N$:

$N = \frac{2 \times W}{3 \times k \times T}$

Подставим известные значения:

$N = \frac{2 \times 10 \, \text{Дж}}{3 \times 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К} \times 300.15 \, \text{К}}$

Выполняем вычисления:

$N \approx \frac{2 \times 10}{3 \times 1.38 \times 10^{-23} \times 300.15} \approx \frac{20}{415.629 \times 10^{-23}} \approx 48.14 \times 10^{23}$

$N \approx 4.814 \times 10^{24}$

Таким образом, число молекул гелия примерно равно $4.814 \times 10^{24}$ молекул.