Какова температура газа в сосуде, если средняя квадратичная скорость молекул, движущихся поступательно, равна 1500

Содержание: Температура газа и средняя квадратичная скорость молекул

Разъяснение:
Для решения задачи о температуре газа, необходимо использовать формулу Кинетической теории газов, которая связывает среднюю квадратичную скорость молекул газа (v), температуру (T) и молярную массу газа (M). Формула выглядит следующим образом:

v = √(3kT/M)

где v - средняя квадратичная скорость, T - температура, k - постоянная Больцмана (k ≈ 1.38 * 10^(-23) Дж/К), M - молярная масса газа.

Для решения задачи мы знаем среднеквадратичную скорость молекул (v = 1500 м/с), а также молярную массу гелия (M = 4 г/моль). Мы хотим найти температуру (T). Подставим известные значения в формулу:

1500 = √(3 * 1.38 * 10^(-23) * T / 4)

Для упрощения вычислений возведем обе части уравнения в квадрат:

2250000 = 3 * 1.38 * 10^(-23) * T / 4

Теперь избавимся от делителя 4, умножив обе части на 4:

9000000 = 3 * 1.38 * 10^(-23) * T

Поделим обе части уравнения на 3 * 1.38 * 10^(-23):

T = 9000000 / (3 * 1.38 * 10^(-23))

Рассчитаем это значение:

T ≈ 521 K

Таким образом, ответом на задачу является вариант ответа б) 521 K.

Совет:
Для понимания температуры газа и среднеквадратичной скорости молекул, полезно разобраться в Кинетической теории газов и законах, которыми регулируются движение частиц. Разбейте формулы на отдельные составляющие и поймите, как они взаимодействуют между собой.

Задание:
В сосуде находится аргоновый газ с молярной массой 40 г/моль. Средняя квадратичная скорость молекул в этом газе равна 2000 м/с. Какова будет температура газа?
а) 45 K
б) 273 K
в) 600 K
г) 721 K