В сосуде содержится смесь аргона и неона. Чему равна средняя кинетическая энергия молекул этих газов при нормальных условиях? Есть ли в условии лишние данные?
от

1 Ответ

Дано:  
- Нормальные условия: температура T = 273,15 К, давление P = 101,3 кПа.  
- Газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль·К).  
- Молекулярная масса аргона M(Ar) = 39,95 г/моль = 0,03995 кг/моль.  
- Молекулярная масса неона M(Ne) = 20,18 г/моль = 0,02018 кг/моль.  

Найти:  
Средняя кинетическая энергия молекул этих газов.

Решение:  
Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа выражается через температуру как:

Eср = 3/2 * k * T,

где k — постоянная Больцмана, k = 1,38 * 10^(-23) Дж/К.

Для каждого газа при одной и той же температуре средняя кинетическая энергия молекул будет одинаковой, независимо от их массы. Поэтому для обоих газов:

Eср(Ar) = Eср(Ne) = 3/2 * k * T

Eср = 3/2 * (1,38 * 10^(-23) Дж/К) * 273,15 К

Eср ≈ 5,65 * 10^(-21) Дж

Ответ:  
Средняя кинетическая энергия молекул как аргона, так и неона при нормальных условиях равна примерно 5,65 * 10^(-21) Дж.  
Лишние данные:  
Молекулярные массы газов (аргона и неона) не требуются для расчета средней кинетической энергии молекул, так как эта энергия зависит только от температуры.
от