Какое было увеличение температуры газа при его нагреве, если средняя кинетическая энергия поступательного движения

  • 27
Какое было увеличение температуры газа при его нагреве, если средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа увеличилась втрое, начиная с исходной температуры 17 градусов? Учтите массу газа.
Magicheskiy_Samuray
26
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать формулу для кинетической энергии газа. Кинетическая энергия поступательного движения молекул газа может быть выражена следующей формулой:

Eкин=32kT,

где
Eкин - кинетическая энергия,
k - постоянная Больцмана (1.38×1023 Дж/К),
T - абсолютная температура.

Исходя из условия задачи, средняя кинетическая энергия молекул газа увеличилась втрое. Из этого следует, что новая кинетическая энергия будет равна троекратному значению исходной:

Eкин, новая=3×Eкин, исходная.

Так как в формуле для кинетической энергии газа пропорциональность с температурой линейная, то мы можем записать следующее:

32kTновая=3×(32kTисходная).

Из этого выражения можно выразить новую температуру:

Tновая=3×Tисходная.

Так как исходная температура равна 17 градусам по Цельсию, подставим это значение в уравнение:

Tновая=3×17.

Вычислив это выражение, получим:

Tновая=51 градус Цельсия.

Таким образом, температура газа увеличилась на 34 градуса (51 минус 17).

Ответ: Температура газа увеличилась на 34 градуса при его нагреве.