Привет! Сегодня я расскажу о том, как рассчитать среднюю кинетическую энергию одной частицы идеального одноатомного газа, учитывая его физические характеристики.Для начала, воспользуемся формулой, которая позволяет нам рассчитать среднюю кинетическую энергию одной частицы газа⁚
Eср (3/2) * k * T٫
где Eср ⸺ средняя кинетическая энергия, k ⎯ постоянная Больцмана (1.38 * 10^-23 Дж/К)٫ а T ⎯ температура газа в кельвинах.Для определения значения T٫ воспользуемся уравнением состояния идеального газа⁚
PV nRT,
где P ⸺ давление газа, V ⸺ объем газа, n ⎯ количество вещества газа (в молях), R ⸺ универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль * К)).Мы знаем массу газа (40 г/моль) и его внутреннюю энергию (4 кДж). Так как это идеальный газ, то его внутренняя энергия равна кинетической энергии его молекул⁚
Eк Eвн 4 кДж 4000 Дж/моль.Теперь можем рассчитать количество молей газа⁚
n m/M,
где m ⸺ масса газа (15 г)٫ M ⸺ молярная масса газа (40 г/моль).n 15 г / 40 г/моль 0.375 моль.Тамнее можем определить температуру газа⁚
T Eк / (n * R).T (4000 Дж/моль) / (0.375 моль * 8.314 Дж/(моль * К)) 1274 К.Теперь, зная температуру газа, можем рассчитать среднюю кинетическую энергию одной частицы⁚
Eср (3/2) * k * T (3/2) * (1.38 * 10^-23 Дж/К) * 1274 К 2.46 * 10^-20 Дж.Ответ округляем до сотых⁚
Eср 2.46 * 10^-20 Дж.
И таким образом, средняя кинетическая энергия одной частицы идеального одноатомного газа составляет 2.46 * 10^-20 Дж.