Какова средняя кинетическая энергия молекул одноатомного идеального газа при температуре, если она составляет 2,07*1021

Для того чтобы решить эту задачу о средней кинетической энергии молекул одноатомного идеального газа, мы можем использовать формулу для расчета кинетической энергии каждой молекулы:

\[E_{\text{кин}} = \frac{3}{2} k T\]

где \(E_{\text{кин}}\) - кинетическая энергия молекулы, \(k\) - постоянная Больцмана (\(1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}\)), \(T\) - температура в кельвинах.

В данной задаче нам дано значение кинетической энергии молекулы идеального газа (\(E_{\text{кин}} = 2.07 \times 10^{21} \, \text{Дж}\)), и мы должны найти соответствующую температуру.

Давайте решим эту задачу шаг за шагом:

Шаг 1: Подставим известные значения в формулу:

\[2.07 \times 10^{21} = \frac{3}{2} \times (1.38 \times 10^{-23}) \times T\]

Шаг 2: Решим уравнение относительно \(T\):

Умножим обе части уравнения на \(\frac{2}{3}\), чтобы избавиться от коэффициента \(\frac{3}{2}\):

\[\frac{2}{3} \times 2.07 \times 10^{21} = (1.38 \times 10^{-23}) \times T\]

Выполняя арифметические вычисления, получаем:

\[T = \frac{\frac{2}{3} \times 2.07 \times 10^{21}}{1.38 \times 10^{-23}}\]

Шаг 3: Посчитаем получившееся значение \(T\):

Подставим значения в формулу и выполним вычисления:

\[T = \frac{2}{3} \times 2.07 \times 10^{21} \div 1.38 \times 10^{-23}\]

Теперь рассчитаем результат:

\[T \approx 4.38 \times 10^{44} \, \text{К}\]

Таким образом, при заданной кинетической энергии молекул одноатомного идеального газа (\(2.07 \times 10^{21} \, \text{Дж}\)), соответствующая температура составляет около \(4.38 \times 10^{44} \, \text{К}\).

Обратите внимание, что полученное значение температуры является очень высоким и превышает значения, которые могут быть достигнуты в реальных условиях. В данной задаче мы использовали формулу для идеального газа, которая может не учитывать определенные реальные ограничения.