Дано:
v1 = 731 м/с (начальная среднеквадратичная скорость)
v2 = 844 м/с (конечная среднеквадратичная скорость)
ΔT = 200 K (изменение температуры)
а) Чему равно отношение средних кинетических энергий поступательного движения молекул в конечном и начальном состояниях?
Кинетическая энергия молекул газа пропорциональна квадрату их скорости. Таким образом, отношение средних кинетических энергий можно найти как отношение квадратов скоростей:
Ответ: (v2^2 / v1^2) = (844^2 / 731^2) ≈ 1.541
б) Чему равна начальная абсолютная температура газа?
Мы можем использовать изменение среднеквадратичной скорости для определения начальной абсолютной температуры:
ΔT = M(v2^2 - v1^2) / 3R
200 = M(844^2 - 731^2) / 3 * 8.314
M = 0.029 кг/моль (предполагаемый газ - гелий)
Т = ΔT * 3R / M + T2
T = 200 * 3 * 8.314 / 0.029 + 844 ≈ 301 K
в) Какой это может быть газ?
Полученное значение молярной массы (0.029 кг/моль) соответствует молярной массе гелия. Таким образом, это может быть гелий.
Ответ:
а) Отношение средних кинетических энергий ≈ 1.541
б) Начальная абсолютная температура газа ≈ 301 K
в) Это может быть гелий.