Здравствуйте! Необходимо выяснить, когда абсолютная температура уменьшилась на 200 K, средняя кинетическая энергия

Предмет вопроса: Температура и кинетическая энергия газа

Пояснение: Для решения этой задачи мы можем использовать закон объемно-температурного соотношения Гей-Люссака, который утверждает, что при постоянном объеме идеальный газ при нагревании или охлаждении изменяет свою температуру пропорционально. Имеется следующая формула:

\[ \frac{T_2}{T_1} = \frac{E_{k2}}{E_{k1}} \]

Где \( T_1 \) и \( T_2 \) - исходная и конечная абсолютные температуры соответственно, а \( E_{k1} \) и \( E_{k2} \) - исходная и конечная средние кинетические энергии газа.

Мы знаем, что средняя кинетическая энергия газа уменьшилась в 3 раза (\( \frac{E_{k2}}{E_{k1}} = \frac{1}{3} \)), а абсолютная температура уменьшилась на 200 K (\( T_2 = T_1 - 200 \)).

Теперь мы можем подставить известные значения в формулу:

\[ \frac{T_1 - 200}{T_1} = \frac{1}{3} \]

Решая данное уравнение относительно \( T_1 \), мы найдем исходную температуру газа.

Например: Допустим, исходная температура газа равнялась 500 K. Мы могли бы записать уравнение следующим образом:

\[ \frac{500 - 200}{500} = \frac{1}{3} \]

Совет: Чтобы лучше понять это понятие, рекомендуется также изучить связь между абсолютной температурой и средней кинетической энергией молекул газа, а также закон Гей-Люссака.

Закрепляющее упражнение: Исходя из данного условия, если средняя кинетическая энергия уменьшилась в 2 раза, а абсолютная температура уменьшилась на 300 K, какова была исходная температура газа?