Question

чему равна средняя кинетическая энергия кислорода под 1 атмосферным давлением если молекулярная концентрация n=2.5×10в 19 степени 1/см куб

Answer 1

В Си n=2,5*10^22 м^-3
P=2*n*E/3
E=3*P/2*n=3*10^5/2*2,5*10^22=6*10^-18 Дж

Answer 2

Для расчета средней кинетической энергии молекулы кислорода при заданной молекулярной концентрации, мы должны использовать распределение Максвелла.

Распределение Максвелла описывает распределение скоростей молекул в газе и связано с их кинетической энергией. Формула для средней кинетической энергии молекулы в газе при данной температуре может быть записана как:

KE_avg = (3/2) * k * T

Где KE_avg - средняя кинетическая энергия, k - постоянная Больцмана (1,38 × 10^(-23) Дж/К), T - температура в кельвинах.

Однако, в данном случае нам не дана температура газа. Мы имеем только молекулярную концентрацию (n). Мы можем найти температуру газа, используя уравнение состояния идеального газа:

P * V = n * R * T

Где P - давление (1 атмосфера), V - объем, R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль * К)), n - молекулярная концентрация (2.5 × 10^(19) молекул/см^3).

Мы можем преобразовать данную молекулярную концентрацию в количество молекул в единице объема, поделив на число Авогадро (6.022 × 10^(23) молекул/моль):

n = (2.5 × 10^(19) молекул/см^3) * (1 см^3/10^6 м^3) * (10^6 м^3/1 * 6.022 × 10^(23) молекул/моль) = 0.415 моль/м^3

Теперь мы можем использовать уравнение состояния, чтобы найти температуру:

T = (P * V) / (n * R) = (1 атмосфера * 1 м^3) / (0.415 моль/м^3 * 8.31 Дж/(моль * К)) = 2.41 * 10^(4) K

Теперь, имея температуру, мы можем найти среднюю кинетическую энергию кислорода, используя формулу:

KE_avg = (3/2) * k * T = (3/2) * (1.38 × 10^(-23) Дж/К) * (2.41 × 10^(4) K) = 9.99 × 10^(-20) Дж

Таким образом, средняя кинетическая энергия молекулы кислорода при 1 атмосферном давлении и молекулярной концентрации 2.5 × 10^19 молекул/см^3 составляет 9.99 × 10^(-20) Дж.