Question

Чему равна средняя кинетическая энергия молекул водорода при температуре 300 К, если: а) количество вещества водорода равно 1 моль; б) масса водорода равна 1 кг?

Answer 1

$E=3/2 kT$ считаем. E=3/2k(постоянная не помню ее число)300

Answer 2

Для расчёта средней кинетической энергии молекул водорода при заданной температуре мы можем использовать формулу для средней кинетической энергии:

\[ E = \frac{3}{2} kT \]

Где: - \( E \) - средняя кинетическая энергия - \( k \) - постоянная Больцмана (\( k \approx 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К} \)) - \( T \) - абсолютная температура в Кельвинах

Подзадача а) Количество вещества водорода равно 1 моль

При данном количестве вещества (\( n = 1 \) моль) мы можем использовать формулу для вычисления средней кинетической энергии:

\[ E = \frac{3}{2} kT \]

Здесь \( k \approx 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К} \) (постоянная Больцмана) и \( T = 300 \, \text{K} \) (температура в Кельвинах).

Подставляя значения, получаем:

\[ E = \frac{3}{2} \times 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К} \times 300 \, \text{K} \]

\[ E \approx 6.21 \times 10^{-21} \, \text{Дж} \]

Таким образом, при количестве вещества водорода равном 1 моль, средняя кинетическая энергия молекул водорода при температуре 300 К составляет приблизительно \( 6.21 \times 10^{-21} \, \text{Дж} \).

Подзадача б) Масса водорода равна 1 кг

Для данной подзадачи, мы необходимо сначала вычислить количество вещества водорода, а затем использовать формулу для вычисления средней кинетической энергии.

Масса водорода \( m = 1 \) кг, а молярная масса водорода \( M = 1 \) г/моль. Тогда количество вещества \( n \) можно найти, используя формулу:

\[ n = \frac{m}{M} \]

Подставляя значения, получаем:

\[ n = \frac{1000 \, \text{г}}{1 \, \text{г/моль}} = 1000 \, \text{моль} \]

Теперь мы можем использовать формулу для вычисления средней кинетической энергии:

\[ E = \frac{3}{2} kT \]

Здесь \( k \approx 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К} \) (постоянная Больцмана) и \( T = 300 \, \text{K} \) (температура в Кельвинах).

Подставляя значения, получаем:

\[ E = \frac{3}{2} \times 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К} \times 300 \, \text{K} \]

\[ E \approx 6.21 \times 10^{-21} \, \text{Дж} \]

Таким образом, при массе водорода равной 1 кг, средняя кинетическая энергия молекул водорода при температуре 300 К также составляет приблизительно \( 6.21 \times 10^{-21} \, \text