1. Аргон находится при температуре 27°C. Кинетическая энергия теплового движения всех его молекул составляет

  • 59
1. Аргон находится при температуре 27°C. Кинетическая энергия теплового движения всех его молекул составляет 10 Дж. Определите количество молекул аргона.
2. В емкости при температуре -5°C содержится 10 моль одноатомного газа. Определите полную кинетическую энергию молекул этого газа.
3. При какой температуре средняя кинетическая энергия молекулы идеального одноатомного газа равна 2*10^-20.
Эмилия
28
Решение:

1. Для определения количества молекул аргона воспользуемся формулой для вычисления кинетической энергии теплового движения газовых молекул:

Ek=32kT

где Ek - кинетическая энергия, k - постоянная Больцмана (k=1.38×1023Дж/К), T - температура в Кельвинах.

Дано, что Ek=10Дж и T=27+273=300K. Подставим значения в формулу и найдем N, количество молекул аргона:

10=32×1.38×1023×300×N

N=1032×1.38×1023×300

N1.45×1022молекул

Таким образом, количество молекул аргона составляет примерно 1.45×1022 молекул.

2. Чтобы определить полную кинетическую энергию молекул газа, воспользуемся той же формулой:

Ek=32kT

где Ek - кинетическая энергия, k - постоянная Больцмана (k=1.38×1023Дж/К), T - температура в Кельвинах.

Дано, что в емкости содержится 10 моль газа и T=5+273=268K. Подставим значения в формулу и найдем Ek:

Ek=32×1.38×1023×268×10

Ek2.34×1020Дж

Таким образом, полная кинетическая энергия молекул этого газа составляет примерно 2.34×1020 Дж.

3. Для определения температуры, при которой средняя кинетическая энергия молекулы идеального одноатомного газа равна 2×1020 Дж, воспользуемся формулой для кинетической энергии:

Ek=32kT

Подставим известные значения в формулу:

2×1020=32×1.38×1023×T

T=2×102032×1.38×1023

T9684Кельвин

Таким образом, при температуре около 9684 Кельвин средняя кинетическая энергия молекулы идеального одноатомного газа будет равна 2×1020 Дж.