Номер 478, страница 66 - гдз по физике 10-11 класс задачник Рымкевич

23. Энергия теплового движения молекур. Зависимость давления газа от концентрации молекул и температуры. Скорости молекул газа. Глава V. Основы молекулярно-кинетической теории. Молекулярная физика и термодинамика - номер 478, страница 66.

Условие.

478. При какой температуре средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа равна $6.21 \cdot 10^{-21}$ Дж?

Решение 1.

Решение 2.

Решение 3.

Решение 4.

Дано:

$E_k = 6,21 \cdot 10^{-21}$ Дж

Найти:

$T$

Решение:

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа ($E_k$) связана с абсолютной термодинамической температурой ($T$) через фундаментальное соотношение молекулярно-кинетической теории:

$E_k = \frac{3}{2}kT$

где $k$ — постоянная Больцмана, значение которой составляет приблизительно $1,38 \cdot 10^{-23}$ Дж/К.

Чтобы найти температуру, при которой средняя кинетическая энергия молекул имеет заданное значение, выразим $T$ из этой формулы:

$T = \frac{2E_k}{3k}$

Подставим известные числовые значения в полученную формулу и выполним расчет:

$T = \frac{2 \cdot 6,21 \cdot 10^{-21} \text{ Дж}}{3 \cdot 1,38 \cdot 10^{-23} \text{ Дж/К}} = \frac{12,42 \cdot 10^{-21}}{4,14 \cdot 10^{-23}} \text{ К} = 3 \cdot 10^{2} \text{ К} = 300 \text{ К}$

Ответ: 300 К.