Каково сравнение изменения средней кинетической энергии хаотического движения

Question

Физика: Каково сравнение изменения средней кинетической энергии хаотического движения молекул газа при уменьшении температуры на 50C? Какая была изначальная температура газа?

Аида · Accepted Answer

Чтобы решить эту задачу, нужно знать формулу для средней кинетической энергии (E_к) молекул газа и использовать закон сохранения энергии.

Формула для средней кинетической энергии:

E_{к} = \frac{3}{2} k T

где E_к - средняя кинетическая энергия,
k - постоянная Больцмана (

1.38 \times 10^{- 23} Дж/К

),
T - температура в кельвинах (К).

Если у нас есть начальная температура (T₁) и мы уменьшили её на 50°С, конечная температура (T₂) будет равна T₁ - 50.

Мы можем записать формулу для соотношения изменения кинетической энергии:

\frac{{E_{к}}_{2}}{{E_{к}}_{1}} = \frac{T_{2}}{T_{1}}

Так как у нас есть изменение температуры (T₂ - T₁ = -50), мы можем записать формулу в виде:

\frac{{E_{к}}_{2}}{{E_{к}}_{1}} = \frac{T_{1} - 50}{T_{1}}

Для определения исходной температуры (T₁) нам нужно решить уравнение.
Умножим обе части на E_к₁ и перенесём E_к₁ налево:

Extra close brace or missing open brace

Теперь мы можем решить это уравнение для T₁.

T_{1} = \frac{{E_{к}}_{1}}{{E_{к}}_{2}} \times (T_{1} - 50)

Давайте предположим, что начальная средняя кинетическая энергия (E_к₁) равна 100 Дж. Подставим эти значения в наше уравнение:

100 = {\frac{100}{E_{к}}}_{2} \times (100 - 50)

100 = {\frac{100}{E_{к}}}_{2} \times 50

Теперь решим уравнение:

{\frac{100}{E_{к}}}_{2} \times 50 = 100

{\frac{100}{E_{к}}}_{2} = 2

Extra close brace or missing open brace

Extra close brace or missing open brace

Таким образом, при уменьшении температуры на 50 °C, средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул газа изменяется на 50 Дж. Исходная температура газа составляла 100 °C.

Каково сравнение изменения средней кинетической энергии хаотического движения молекул газа при уменьшении температуры

Аида

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!