Дано: Давление (P) = 83 кПа
Плотность (ρ) = 1,6 кг/м³
Найти: Среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул кислорода в зДж.
Решение с расчетом:
Начнем с уравнения идеального газа: P = (ρ * v²) / 3, где P - давление, ρ - плотность, v - средняя скорость молекул.
Выразим среднюю скорость молекул: v = √(3 * P / ρ).
Теперь можно использовать выражение для кинетической энергии: E = (3/2) * K * T, где E - энергия, K - постоянная Больцмана, T - температура.
Так как мы ищем среднюю кинетическую энергию, можем использовать среднюю скорость для вычисления.
Сначала преобразуем давление в Па:
83 кПа = 83 * 1000 Па = 83000 Па.
Теперь найдем среднюю скорость в м/с:
v = √(3 * 83000 / 1.6)
v = √(155625)
v ≈ 394 м/с.
Теперь можно использовать постоянную Больцмана:
K = 1.38 * 10^(-23) Дж/К.
Предположим, что температура кислорода равна комнатной температуре, то есть примерно 300 К.
А теперь можно вычислить кинетическую энергию:
E = (3/2) * 1.38 * 10^(-23) * 300
E = 6.21 * 10^(-21) Дж.
Ответ: Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул кислорода составляет примерно 6.21 * 10^(-21) Дж.