Номер 2, страница 171, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

2. Можно ли говорить о температуре одной или нескольких молекул? Ответ обоснуйте.

2. Можно ли говорить о температуре одной или нескольких молекул? Ответ обоснуйте.

Говорить о температуре одной или нескольких молекул некорректно с точки зрения физики. Это связано с самим определением температуры.

Температура является макроскопической величиной, то есть она характеризует состояние системы, состоящей из очень большого числа частиц (например, газа, жидкости или твердого тела). Она является мерой средней кинетической энергии хаотического поступательного движения этих частиц. Формула, связывающая среднюю кинетическую энергию молекул идеального газа и абсолютную температуру, выглядит так: $ \bar{E}_{к} = \frac{3}{2}kT $ где $ \bar{E}_{к} $ – средняя кинетическая энергия молекул, $ T $ – абсолютная температура, а $ k $ – постоянная Больцмана.

Ключевое слово здесь – "средняя". Отдельная молекула в любой момент времени обладает определенной кинетической энергией $ \frac{mv^2}{2} $, которая постоянно изменяется из-за столкновений с другими молекулами. Её скорость и, следовательно, энергия могут быть очень разными в разные моменты времени. Понятие "средней" энергии применимо только к ансамблю, то есть к совокупности большого числа частиц, где индивидуальные флуктуации усредняются. У одной или нескольких молекул нет статистически значимой средней энергии, поэтому понятие температуры к ним неприменимо.

Таким образом, температура – это статистическая характеристика, которая обретает смысл только для макроскопических систем.

Ответ: Нет, нельзя. Температура – это макроскопическая величина, определяющая среднюю кинетическую энергию большого ансамбля частиц, и это понятие неприменимо к одной или нескольким молекулам.