Дано: T - исходная абсолютная температура идеального газа
Найти: изменение средней кинетической энергии молекул идеального газа
Решение:
Пусть средняя кинетическая энергия молекул газа до нагревания равна K1, после нагревания - K2.
Согласно кинетической теории газов, средняя кинетическая энергия молекул газа пропорциональна его абсолютной температуре:
K = kT,
где k - постоянная Больцмана.
Поскольку абсолютная температура газа увеличилась в 5 раз, то количество тепловой энергии K2 увеличилось в 5 раз по сравнению с K1. То есть K2 = 5K1.
С учетом выражения для средней кинетической энергии через абсолютную температуру, получаем:
kT2 = 5kT1,
T2 = 5T1.
Ответ:
Средняя кинетическая энергия молекул идеального газа увеличилась в 5 раз.