Запишем формулу кинетической энергии в малекулярной физике . Нам неизвестна температура, её мы выражаем из уравнения Менделеева-Клайперона ⇒ из данной формулы выражаем температуру ⇒ подставив данную формулу в формулу кинетической энергии
R - универсальная газовая постоянная = 8,31 Дж/моль*К.
k - постоянная Больцмана = 1,38*10⁻²³ Дж/К.
V - объём = 1 м³.
p - давление = 1,5*10⁵ Па.
N - число малекул = 2*10²⁵.
Na - число авагадро = 6*10²³ моль₋₁
Подставляем численные данные и вычисляем ⇒
Джоуль.
ответ: Дж.
pV=NkT (1) где p-давление газа V- объем N- число молекул k-постоянная Больцмана (1.38*10^-23) T-температура
N=N(A) * m / M (2) где N(A)-число Авогадро (6*10^23) m-масса газа M-молярная масса газа
pV=NkT => T=p*V / N*k
подставляя вместо N выражение (2), получаем:
T=p*V*M / m*N(A)*k
так как m=P*V где m-масса газа P-плотность газа V-объем газа
=> V= m / P (3)
подставляя вместо V выражение (3), получаем:
T=p*m*M / m*P*N(A) * k
сокращая m, получаем:
T=p*M / P*N(A) * k
T=3.01*10^5 *0.032 / 2* 6*10^23 *1.38*10^-23
T=580 K
E= 1.5 * k * T где E-средняя кинетическая энергия k-постоянная Больцмана (1.38*10^-23) T-температура
E= 1.5*1.38*10^-23*580 =1200.6 *10^-23 Дж = 1.2*10^-20 Дж
