Если увеличить температуру идеального газа на ∆ = 150 К, то какой будет новая среднеквадратичная скорость движения
Если увеличить температуру идеального газа на ∆ = 150 К, то какой будет новая среднеквадратичная скорость движения молекул?
07.12.2023 10:11
Разъяснение:
Среднеквадратичная скорость движения молекул идеального газа пропорциональна квадратному корню из их средней кинетической энергии. Средняя кинетическая энергия молекул идеального газа определяется формулой:
Eк = (3/2) * k * T
где:
Eк - средняя кинетическая энергия
k - постоянная Больцмана (k ≈ 1,38 * 10^(-23) Дж/К)
T - температура в Кельвинах
Для определения новой среднеквадратичной скорости движения молекул различия (∆) в температуре идеального газа, мы можем применить следующую формулу:
v" = sqrt((3 * k * (T + ∆)) / m)
где:
v" - новая среднеквадратичная скорость
k - постоянная Больцмана
T - исходная температура
∆ - изменение температуры
m - масса одной молекулы газа
Например:
Пусть исходная температура газа составляет 300 К и (∆) = 150 К. Подставляя эти значения в формулу, получим:
v" = sqrt((3 * 1,38 * 10^(-23) * (300 + 150)) / m)
Совет:
Для лучшего понимания данной темы рекомендуется ознакомиться с понятием кинетической теории газов и постоянной Больцмана. Кроме того, основные единицы измерения, такие как джоули и кельвины, также являются важными для понимания этой темы.
Дополнительное упражнение:
Используя формулу, определите новую среднеквадратичную скорость молекул идеального газа, если изначальная температура равна 400 К, а (∆) = 100 К. Mасса одной молекулы газа составляет 2,5 * 10^(-25) кг.