Номер 9, страница 134 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 5. Тепловые свойства газов, жидкостей и твёрдых тел. Параграф 32. Связь между параметрами состояния газа. Вопросы для самопроверки - номер 9, страница 134.

Условие.

9*. Как связаны между собой абсолютная температура и средняя кинетическая энергия движения молекул?

Решение.

9*</strong> Решение

Абсолютная температура и средняя кинетическая энергия движения молекул связаны напрямую. Абсолютная температура (измеряемая в кельвинах) является макроскопической величиной, которая служит мерой средней кинетической энергии хаотического теплового движения частиц (атомов, молекул), из которых состоит тело. Чем выше температура тела, тем с большей средней скоростью движутся его частицы.

Эта фундаментальная связь в молекулярно-кинетической теории для идеального газа выражается формулой:

$⟨E_k⟩ = \frac{3}{2}kT$

В этой формуле:

$⟨E_k⟩$ — это средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы. Она измеряется в джоулях (Дж).

$\text{T}$ — это абсолютная температура, измеряемая в кельвинах (К).

$\text{k}$ — это постоянная Больцмана, одна из фундаментальных физических констант. Её значение составляет приблизительно $k \approx 1.38 \cdot 10^{-23}$ Дж/К.

Из данной формулы следует прямая пропорциональность между средней кинетической энергией молекул и абсолютной температурой: $⟨E_k⟩ \sim T$. Это означает, что при увеличении абсолютной температуры в несколько раз, средняя кинетическая энергия молекул увеличивается во столько же раз. И наоборот, при понижении температуры средняя кинетическая энергия движения молекул уменьшается. При абсолютном нуле температуры ($T = 0$ К), средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул обращается в ноль, что соответствует прекращению их теплового движения.

Ответ: Абсолютная температура $\text{T}$ прямо пропорциональна средней кинетической энергии $⟨E_k⟩$ поступательного движения молекул. Эта зависимость выражается формулой $⟨E_k⟩ = \frac{3}{2}kT$, где $\text{k}$ – постоянная Больцмана.