1. Какова средняя скорость движения молекул газа при нормальном давлении, если его плотность составляет 1,5 кг/м3?

1. Чтобы найти среднюю скорость движения молекул газа при нормальном давлении, мы можем использовать формулу средней скорости молекул \(v = \sqrt{\frac{3kT}{m}}\), где \(v\) - средняя скорость молекул, \(k\) - постоянная Больцмана (\(1.38 \times 10^{-23}\, \text{Дж/К}\)), \(T\) - температура в Кельвинах и \(m\) - масса одной молекулы в кг.

Сначала нам нужно найти температуру газа при нормальном давлении. Нормальное давление составляет 101325 Па. Мы также можем использовать уравнение состояния идеального газа \(PV = nRT\), где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество вещества, \(R\) - универсальная газовая постоянная (\(8.314\, \text{Дж/(моль К)}\)) и \(T\) - температура в Кельвинах.

Так как у нас есть только плотность газа (\(1.5\, \text{кг/м}^3\)), нам нужно использовать \(PV = \frac{m}{M}RT\), где \(m\) - масса газа (в данном случае \(m = 1.5\, \text{кг}\)), \(M\) - молярная масса газа и \(R\) - универсальная газовая постоянная.

Чтобы найти молярную массу, мы можем использовать формулу \(M = \frac{m}{n}\), где \(m\) - масса и \(n\) - количество молей. Так как у нас нет информации о количестве молей, давайте предположим, что у нас есть 1 моль газа.

Теперь мы можем решить уравнение состояния идеального газа для нормального давления: \(P \cdot V = n \cdot R \cdot T\). Выразим температуру \(T\):

\[
T = \frac{P \cdot V}{n \cdot R}
\]

Подставим известные значения: \(P = 101325\, \text{Па}\), \(V = \frac{m}{\rho} = \frac{1.5}{1.5} = 1\, \text{м}^3\), \(n = 1\, \text{моль}\) и \(R = 8.314\, \text{Дж/(моль К)}\):

\[
T = \frac{101325 \cdot 1}{1 \cdot 8.314} \approx 12192\, \text{К}
\]

Теперь, чтобы найти среднюю скорость молекул газа, подставим найденное значение \(T\) и массу одной молекулы в формулу для средней скорости:

\[
v = \sqrt{\frac{3 \cdot 1.38 \times 10^{-23} \cdot 12192}{m}}
\]

Подставим значение массы одной молекулы \(m = \frac{M}{N_A}\), где \(M\) - молярная масса газа (в кг/моль) и \(N_A\) - число Авогадро (\(6.022 \times 10^{23}\, \text{молекул/моль}\)):

\[
v = \sqrt{\frac{3 \cdot 1.38 \times 10^{-23} \cdot 12192}{\frac{M}{N_A}}}
\]

Теперь, если нам дана молярная масса газа, мы можем подставить ее и вычислить среднюю скорость молекул.

2. Верный ответ: 1) температура связана со средней кинетической энергией молекул.

Температура - это макропараметр, который описывает среднюю кинетическую энергию молекул вещества. Чем выше температура, тем больше средняя кинетическая энергия молекул. Температура также определяет направление теплового потока, описывает возможность теплового взаимодействия между системами и может быть измерена с помощью термометра.

3. Верные ответы: 1) температура является показателем средней кинетической энергии молекул; 3) температура описывает внутреннее состояние тела.

Температура как показатель средней кинетической энергии молекул обуславливает скорость и интенсивность теплового движения вещества. Температура также описывает внутреннее состояние тела и может быть выражена числовым значением в шкале температур, то есть измерена с помощью термометра.