Какова средняя кинетическая энергия, связанная с хаотическим движением молекул аргона, если газовый объем составляет

Solnechnyy_Pirog

66

Для решения данной задачи, мы можем использовать формулу для средней кинетической энергии (Эk) молекул газа:

\[ Эk = \frac{3}{2} kT \]

где k - постоянная Больцмана (k = 1,38 * 10^{-23} Дж/К), а T - температура в Кельвинах.

Для того чтобы рассчитать T, нам необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:

\[ PV = nRT \]

где P - давление, V - объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная (R = 8,31 Дж/(моль*К)), T - температура в Кельвинах.

Мы можем использовать данное уравнение для нахождения количества вещества n:

\[ n = \frac{m}{M} \]

где m - масса в килограммах, а M - молярная масса в килограммах на моль.

В данной задаче, у нас дана масса аргона (m = 2 кг) и молярная масса аргона (M = 39,95 г/моль).

Давайте начнем с расчета количества вещества n:

\[ n = \frac{2}{39,95} \]

После подстановки данного значения количества вещества n в уравнение состояния идеального газа, мы можем решить уравнение относительно T:

\[ T = \frac{PV}{nR} \]

\[ T = \frac{(3 \times 10^5) \times (2)}{\left(\frac{2}{39,95}\right) \times (8,31)} \]

После произведения всех этих значений, мы получаем значение температуры T. Подставим данное значение в формулу для средней кинетической энергии:

\[ Эk = \frac{3}{2} \times (1,38 \times 10^{-23}) \times (T) \]

\[ Эk = \frac{3}{2} \times (1,38 \times 10^{-23}) \times (\text{значение T}) \]

Вычислим значения и получим ответ.