Question

Температура аргона уменьшилась с 227 до $-23$ °С. Во сколько раз уменьшилась средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул?

Accepted Answer

2

Answer

Дано: $t_1 = 227$ °С, $t_2 = -23$ °С.

Идея решения: средняя кинетическая энергия молекулы газа прямо пропорциональна абсолютной температуре, поэтому отношение энергий равно отношению температур в кельвинах.

Переведём температуры в абсолютную шкалу:

$$T_1 = t_1 + 273 = 227 + 273 = 500 	ext{ К}$$

$$T_2 = t_2 + 273 = -23 + 273 = 250 	ext{ К}$$

Средняя кинетическая энергия молекулы связана с температурой соотношением:

$$\langle E_к angle = \frac{3}{2}kT$$

где $k$ — постоянная Больцмана, $T$ — абсолютная температура.

Найдём отношение энергий:

$$\frac{\langle E_к angle_1}{\langle E_к angle_2} = \frac{T_1}{T_2} = \frac{500}{250} = 2$$

Средняя кинетическая энергия уменьшилась в 2 раза.

Задание №7Молекулярная физика и термодинамикаЕГЭ по физике