Объяснение:
Дано:
ν = 1 моль
i = 3 - (число степеней свободы одноатомного газа)
<Vкв₁> = 350 м/с
<Vкв₂> = 380 м/с
p - const
A = 292 Дж
M - ?
1)
Учтем, что среднеквадратичная скорость:
<Vкв> = √ (3·R·T/M)
Возведем в квадрат:
<Vкв>² = 3·R·T/M
Тогда температура:
T₁ = <Vкв₁>² ·M / (3·R)
T₂ = <Vкв₂>² ·M / (3·R)
Разность температур:
ΔT = T₂ - T₁ = (<Vкв₂>² - <Vкв₁>²) ·M / (3·R)
Чтобы не загромождать решение, вычислим:
ΔT = (380² - 350²) ·M / (3·8,31) ≈ 878·M (К) (1)
2)
Работа при изобарном процессе:
A = ν·R·ΔT
или, с учетом результата (1)
A = 878·ν·R·M
Молярная масса:
M = A / (878·ν·R) = 292 / (878·1·8,31) ≈ 40·10⁻³ кг/моль (похоже на Ar (аргон))
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.
