Физика работает!

22 — средняя кинетическая энергия молекул идеального газа

Cредняя кинетическая энергия молекул идеального одноатомного газа

E — энергия, Дж (Джоуль)
k = 1.38∙10-23Дж/К — константа Больцмана
T — температура, К (кельвин); 273 кельвина = 00 Цельсия


Температура — мера средней кинетической энергии молекул газа.

Для наглядного представления идеального газа, используется механическая модель Эйхенвальда. Модель состоит из прозрачного поля, на которое помещены упругие стальные шарики. Поле окружено электромагнитными вибраторами. При подачи напряжения на вибраторы, шарики начинают двигаться наподобии молекул идеального газа. Эта модель позволяет демонстрировать явления происходящие в газе.

Механическую модель идеального газа — модель Эйхенвальда, можно посмотреть в действии на этом видео.

 

Задача.
Как изменится средняя кинетическая энергия теплового движения молекул идеального газа при уменьшении абсолютной температуры в 4 раза?

zada4a
Решение.

Согласно формуле: E=1.5kT — при уменьшении абсолютной температуры в 4 раза, также в 4 раза уменьшится энергия молекул. То есть задача решается в одно действие. Но, обратите внимание! В такого рода задачах нужно всегда уточнять в каких единицах измерения дана температура.
В этой задаче, уточнение «абсолютная температура» дает понять, что речь идет о кельвинах.
Если же в задаче будут числовые значения, то возможно придется переводить градусы цельсия в кельвины. И в этом случае уже нельзя будет решить задачу, уменьшив значение начальной энергии в 4 раза.

Ответ: уменьшиться в 4 раза.

Задача 22.
Определите среднекинетическую энергию молекул одноатомного идеального газа, при температуре 270С.

Показать ответ