Применим формулу для вычисления средней кинетической энергии поступательного движения:
E = 3kT/2; k =1.38 * 10^-23
Температуру выразим из формулы для определения плотности газа:
плотность = (давление * М)/RT;
Т = давление * M * R/плотность
R = 8.31 Дж/моль*град.
T = (0.135 * 10^6 * 44.01 * 8.31)/1.9 = 25.99 * 10^6 град.
E = (3 * 1.38 * 10^-23 * 25.99 * 10^6)/2 = 53.7993 × 10^-17 Дж.
Дано:
Давление
�
=
0
,
135
P=0,135 МПа =
135000
135000 Па
Плотность
�
=
1
,
9
ρ=1,9 кг/м³
Найти: среднюю кинетическую энергию
�
�
E
k
Решение:
Используем уравнение состояния идеального газа:
�
�
=
�
�
�
�
PV=
M
m
RT, где
�
M — молярная масса CO₂ = 44 г/моль = 0.044 кг/моль
Выразим среднюю кинетическую энергию через давление и плотность:
�
�
=
3
2
⋅
�
�
E
k
=
2
3
⋅
ρ
P
Подставляем значения:
�
�
=
3
2
⋅
135000
1
,
9
=
3
⋅
135000
3
,
8
=
108000
Дж/моль
E
k
=
2
3
⋅
1,9
135000
=
3,8
3⋅135000
=108000 Дж/моль
Переводим в Дж/частицу:
�
�
=
108000
:
6
,
022
⋅
1
0
23
=
1
,
79
⋅
1
0
−
18
Дж
E
k
=108000:6,022⋅10
23
=1,79⋅10
−18
Дж
Округляем до целых: 2
Ответ: 2
