На сколько процентов изменится средняя кинетическая энергия атома неона при снижении его абсолютной температуры на 30%?
Rys
Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать формулу для средней кинетической энергии атома, которая определяется как \(E_k = \frac{3}{2} k_B T\), где \(k_B\) - постоянная Больцмана, а \(T\) - абсолютная температура.
Пусть начальная температура атома неона будет обозначена как \(T_0\), а конечная температура - \(T_1\).
Из условия задачи известно, что конечная температура равна 70% от начальной температуры: \(T_1 = 0.7T_0\).
Теперь мы можем выразить начальную и конечную кинетические энергии атома неона, используя формулу \(E_k = \frac{3}{2} k_B T\):
\(E_k^{(0)} = \frac{3}{2} k_B T_0\) - начальная кинетическая энергия,
\(E_k^{(1)} = \frac{3}{2} k_B T_1\) - конечная кинетическая энергия.
Чтобы найти изменение процента средней кинетической энергии, мы можем использовать следующую формулу:
\(\Delta \% = \frac{E_k^{(1)} - E_k^{(0)}}{E_k^{(0)}} \times 100\).
Теперь подставим выражения для кинетической энергии и найдем изменение процента:
\(\Delta \% = \frac{\frac{3}{2} k_B T_1 - \frac{3}{2} k_B T_0}{\frac{3}{2} k_B T_0} \times 100\).
Сокращаем формулу и подставляем значение для \(T_1\):
\(\Delta \% = \frac{\frac{3}{2} k_B (0.7T_0) - \frac{3}{2} k_B T_0}{\frac{3}{2} k_B T_0} \times 100\).
Теперь вынесем общий множитель за скобки:
\(\Delta \% = \frac{\frac{3}{2} k_B T_0 (0.7 - 1)}{\frac{3}{2} k_B T_0} \times 100\).
Упрощаем выражение:
\(\Delta \% = (0.7 - 1) \times 100\).
Вычисляем:
\(\Delta \% = -0.3 \times 100\).
Итак, изменение процентов средней кинетической энергии атома неона при снижении его абсолютной температуры на 30% составляет -30%. Это означает, что кинетическая энергия атома неона уменьшается на 30%.
Пусть начальная температура атома неона будет обозначена как \(T_0\), а конечная температура - \(T_1\).
Из условия задачи известно, что конечная температура равна 70% от начальной температуры: \(T_1 = 0.7T_0\).
Теперь мы можем выразить начальную и конечную кинетические энергии атома неона, используя формулу \(E_k = \frac{3}{2} k_B T\):
\(E_k^{(0)} = \frac{3}{2} k_B T_0\) - начальная кинетическая энергия,
\(E_k^{(1)} = \frac{3}{2} k_B T_1\) - конечная кинетическая энергия.
Чтобы найти изменение процента средней кинетической энергии, мы можем использовать следующую формулу:
\(\Delta \% = \frac{E_k^{(1)} - E_k^{(0)}}{E_k^{(0)}} \times 100\).
Теперь подставим выражения для кинетической энергии и найдем изменение процента:
\(\Delta \% = \frac{\frac{3}{2} k_B T_1 - \frac{3}{2} k_B T_0}{\frac{3}{2} k_B T_0} \times 100\).
Сокращаем формулу и подставляем значение для \(T_1\):
\(\Delta \% = \frac{\frac{3}{2} k_B (0.7T_0) - \frac{3}{2} k_B T_0}{\frac{3}{2} k_B T_0} \times 100\).
Теперь вынесем общий множитель за скобки:
\(\Delta \% = \frac{\frac{3}{2} k_B T_0 (0.7 - 1)}{\frac{3}{2} k_B T_0} \times 100\).
Упрощаем выражение:
\(\Delta \% = (0.7 - 1) \times 100\).
Вычисляем:
\(\Delta \% = -0.3 \times 100\).
Итак, изменение процентов средней кинетической энергии атома неона при снижении его абсолютной температуры на 30% составляет -30%. Это означает, что кинетическая энергия атома неона уменьшается на 30%.
Знаешь ответ?