Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы газа при температуре 150 градусов Цельсия?

Вертик2 17 февр. 2018 г., 12:47:35

Решим более важную задачу, а именно : «научимся решать все похожие задачи».

Для этого решим аналогичную задачу :

ЗАДАЧА * * *

Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы газа при температуре –50 градусов Цельсия.

РЕШЕНИЕ * * *

Все молекулы в модели идеального газа движутся поступательно, вращаются и колеблются.

Полная механическая энергия, т.

Е. внутренняя энергия нескольких молей газа выражается для одноатомного, двухатомного или трёхатомного газов, соответственно одной из следующих формул :

$U = \frac{3}{2} \nu RT$ ,

$U = \frac{5}{2} \nu RT$ или

$U = 3 \nu RT$ ;

При этом энергия вращения и колебания есть только у двухатомных и многоатомных газов и именно эти типы энергий вызывают увеличение коэффициентов в выражении внутренней энергии, а энергия именно поступательного движения молекул для любого типа газа выражается именно через коэффициент 3 / 2 .

Итак, для суммы кинетических энергий поступательного движения всех молекул нескольких молей произвольного газа, нужно использовать выражение с коэффициентом 3 / 2 :

$U_\Pi = \frac{3}{2} \nu RT$ — формула [1]

Полное число молекул в нескольких молях газа вычисляется, как :

$N = \nu N_A$ — формула [2]

Разделим общую кинетическую энергию поступательного движения молекул в нескольких молях газа на полное число этих молекул и получим как раз кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы :

$E_\Pi = \frac{U_\Pi}{N}$ , и подставляя сюда выражения для $U_\Pi$ и $N$ из [1] и [2], получим :

$E_{_\Pi} = \frac{3}{2} \nu RT : (\nu N_A) = \frac{3}{2} RT : N_A = \frac{3}{2} \frac{R}{N_A} T = \frac{3}{2} k T$ .

Здесь учтено, что : $R = k N_A$ , где R – универсальная газовая постоянная, [img = 10] – число Авогадро, а [img = 11] Дж / К – коэффициент Больцмана.

Итак : [img = 12] .

И нужно ещё учесть, что температура T в Кельвинах выражается через температуру в Цельсиях, как : [img = 13] , тогда :

[img = 14] .

Конечный расчёт даст, что :

[img = 15] Дж [img = 16] Дж =

[img = 17] Дж.

ОТВЕТ * * *

[img = 18] Дж.

В вашем случае все рассуждения аналогичны, а численный ответ получится почти точно на 90% больше.

Lakatarios 7 июн. 2018 г., 00:16:40 | 10 - 11 классы

Найти среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул газа при температуре 300 К?

Найти среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул газа при температуре 300 К.

Molina6962 28 мар. 2018 г., 11:45:44 | 10 - 11 классы

Определить температуру идеального газа, если средняя кинетическая энергия поступательного движения его молекулы равна 0, 05эВ?

Определить температуру идеального газа, если средняя кинетическая энергия поступательного движения его молекулы равна 0, 05эВ?

Makatya 25 апр. 2018 г., 12:56:19 | 10 - 11 классы

Чему равна средняя кинетическая энергия хаотичного поступательного движения молекул идеального газа при температуре 27 градусов?

Чему равна средняя кинетическая энергия хаотичного поступательного движения молекул идеального газа при температуре 27 градусов.

Умниктуп 29 дек. 2018 г., 04:19:15 | 10 - 11 классы

Определить температуру идеального газа если средняя кинетическая энергия поступательного движения его молекул равна 7, 87 10 - 21 Дж?

Определить температуру идеального газа если средняя кинетическая энергия поступательного движения его молекул равна 7, 87 10 - 21 Дж.

AnIrAmm 31 июл. 2018 г., 02:54:14 | 5 - 9 классы

При какой температуре средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа = 6, 21 * 10 - 21дж?

При какой температуре средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа = 6, 21 * 10 - 21дж.

Oleggumenyuk 15 мар. 2018 г., 17:21:00 | 10 - 11 классы

Определите среднею кинетическую энергию движения молекул газа при температуре 150 градусов Цельсия?

Определите среднею кинетическую энергию движения молекул газа при температуре 150 градусов Цельсия.

Shkapkin 12 нояб. 2018 г., 12:58:26 | 10 - 11 классы

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул идеального газа и её связь с температурой?

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул идеального газа и её связь с температурой.

Bilalova1 4 янв. 2018 г., 22:51:45 | 10 - 11 классы

Чему равна средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул газа при температуре 127 градусов Цельсия?

Чему равна средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул газа при температуре 127 градусов Цельсия.

Bogdanchik2007 9 сент. 2018 г., 15:22:39 | 5 - 9 классы

Определите температуру газа, если средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа равна 1, 2 * 10 ^ - 20Дж?

Определите температуру газа, если средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа равна 1, 2 * 10 ^ - 20Дж.

Mihaelamilaska 31 мар. 2018 г., 06:26:23 | 10 - 11 классы

Определите температуру идеального газа, если средняя кинетическая энергия поступательного движения его молекулы равна 7, 87 * 10 ^ - 21 Дж?

Определите температуру идеального газа, если средняя кинетическая энергия поступательного движения его молекулы равна 7, 87 * 10 ^ - 21 Дж.