Яка температура повинна бути, щоб середня кінетична енергія поступального руху молекул становила 10,35ꞏ10–21?

Zoloto

17

Чтобы определить, какая должна быть температура, чтобы средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул составляла 10,35х10^-21 джоулей, мы можем использовать формулу для средней кинетической энергии поступательного движения молекул.

Средняя кинетическая энергия молекул связана с температурой через формулу:

\(E_k = \frac{3}{2} k_b T\)

где:
\(E_k\) - средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул,
\(k_b\) - постоянная Больцмана (1,38х10^-23 Дж/К),
\(T\) - температура в кельвинах.

Для нашей задачи нам дано значение средней кинетической энергии (\(E_k\)) в формате научной записи, и нам нужно найти значение температуры (\(T\)). Давайте решим эту задачу:

1. Найдите обратное значение постоянной Больцмана:
\(\frac{2}{3} k_b = 1,38х10^-23 Дж/К\)

Разделив обе стороны уравнения на \(\frac{2}{3}\), получаем:
\(k_b = \frac{1,38х10^-23}{\frac{2}{3}} Дж/К\)

Вычислив это выражение, находим значение постоянной Больцмана \(k_b\).

2. Разделите среднюю кинетическую энергию на постоянную Больцмана:
\(\frac{3}{2} k_b T = 10,35х10^-21 Дж\)

Разделив обе стороны уравнения на \(\frac{3}{2} k_b\), получаем:
\(T = \frac{10,35х10^-21}{\frac{3}{2} k_b} К\)

3. Вычислите значение \(T\), используя полученные значения:
\(T = \frac{10,35х10^-21}{\frac{3}{2} k_b} К\)

Подставьте значения в выражение и вычислите температуру, чтобы средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул составляла 10,35х10^-21 Дж.

Заметьте, что результат будет в кельвинах, поскольку температура в данной задаче измеряется в К.