Question

Концентрація молекул у балоні з газом 5*10^24 м^-3, а тиск дорівнює 10^8 Па. Чому дорівнює середня кінетична енергія Е однієї молекули?​

Answer 1

Ответ:

Середня кінетична енергія (Е) однієї молекули може бути визначена за допомогою формули:

Е = (3/2) * k * T,

де k є стала Больцмана (k ≈ 1.38 * 10^-23 J/K) і T - температура в кельвінах.

В даному запиті температура не наведена, тому без неї не можна визначити середню кінетичну енергію однієї молекули. Вам потрібно мати значення температури для розрахунку

Answer 2

Щоб обчислити середню кінетичну енергію однієї молекули, можемо скористатися формулою Клапейрона-Менделєєва:

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

де E - середня кінетична енергія однієї молекули, k - стала Больцмана (1,38 * 10^-23 Дж/К), T - температура в кельвінах.

Щоб знайти T, можемо скористатися формулою ідеального газу:

P = n * k * T,

де P - тиск, n - кількість молекул, k - стала Больцмана, T - температура в кельвінах.

Зауважимо, що кількість молекул можна знайти, використовуючи формулу для концентрації газу:

n = C * V,

де C - концентрація молекул у балоні, V - об'єм газу.

Тоді можемо записати:

P = (C * V) * k * T.

Розкриваємо дужки:

P = C * V * k * T.

Тепер можемо виразити T:

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

Підставляємо вираз для T в формулу для середньої кінетичної енергії:

E = (3/2) * k * (P / (C * V * k)).

Спрощуємо:

E = (3/2) * P / (C * V).

Підставляємо дані:

E = (3/2) * 10^8 Па / (5 * 10^24 м^-3 * V).

Кінетична енергія однієї молекули залежить від об'єму газу, який не наведено в задачі, тому на цьому етапі не можна дати конкретну відповідь. Однак, за формулою видно, що при даному тиску і концентрації, кінетична енергія залежить від об'єму газу обернено пропорційно. Більший об'єм газу при тих же умовах призведе до меншої кінетичної енергії молекули.