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.