Question

Концентрация молекул идеального газа возросла в 2 раза,а средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул уменьшилась в 2 раза.изменилось ли давление? пожалуйста с решением. и если можно:дано,решение

Answer 1

По основному уравнению МКТ: p1=(2*n*E)/3
Если мы увеличим концентрацию (n) в 2 раза, а кинетическую энергию (Е) уменьшим в 2 раза, то формула примет вид:
p2=(2*2n*E)/2*3
Двойки сократятся, p1=p2, а значит давление не меняется

Answer 2

Для решения данной задачи используем идеальный газовый закон, который гласит:

PV = nRT,

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Для идеального газа справедливо также следующее соотношение:

PV = (2P)(V/2) = P'V',

где P' - новое давление газа, V' - новый объем газа.

Из условия задачи известно, что концентрация молекул идеального газа возросла в 2 раза, а средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул уменьшилась в 2 раза.

Концентрация газа пропорциональна количеству вещества газа и обратно пропорциональна объему газа:

C = n/V.

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул пропорциональна температуре газа:

E = kT,

где k - постоянная Больцмана.

Из этих соотношений можно сделать следующие выводы:

1. Концентрация газа возросла в 2 раза, следовательно, количество вещества газа увеличилось в 2 раза (n' = 2n). 2. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул уменьшилась в 2 раза, следовательно, температура газа уменьшилась в 2 раза (T' = T/2).

Теперь можем рассмотреть изменение давления газа:

P'V' = (2P)(V/2) = PV = nRT.

Так как n' = 2n и T' = T/2, то получаем:

P'V' = (2n)R(T/2) = nRT.

P'V' = P'V.

Таким образом, давление газа не изменилось.