Дано:
Давление идеального газа (P) = 2 МПа = 2 * 10^6 Па
Концентрация молекул (n) = 2 * 10^10 см⁻³
Найти:
Среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы этого газа
Решение с расчетом:
Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы идеального газа определяется формулой: E = (3/2) * k * T,
где k - постоянная Больцмана, T - температура.
Используем уравнение состояния идеального газа для нахождения температуры: PV = nRT. Разрешим уравнение относительно температуры: T = PV / (nR).
Теперь найдем среднюю кинетическую энергию:
E = (3/2) * k * (PV / nR),
где k ≈ 1.38 * 10^-23 Дж/К - постоянная Больцмана.
Подставляем известные значения и рассчитываем:
E ≈ (3/2) * (1.38 * 10^-23 Дж/К) * (2 * 10^6 Па * 10^-6 м³/см³) / (2 * 10^10 молекул/см³ * 8.31 Дж/(моль*К)),
E ≈ 6.57 * 10^-21 Дж.
Ответ:
Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы идеального газа составляет примерно 6.57 * 10^-21 Дж.