Дано:
m = 1 г (масса окиси азота)
T = 258 °C = 258 + 273.15 K (температура)
Найти:
E_k (кинетическая энергия теплового движения молекул)
Решение:
Кинетическая энергия теплового движения молекул связана с их средней квадратичной скоростью следующим образом:
E_k = (3/2) kT
Где:
E_k - кинетическая энергия теплового движения молекул
k - постоянная Больцмана (k = 1.38 * 10^-23 Дж/К)
T - абсолютная температура газа
Сначала найдем среднюю квадратичную скорость молекул газа:
v = sqrt((3kT) / m)
Подставляем известные значения и решаем:
v = sqrt((3 * 1.38 * 10^-23 Дж/К * 531.15 K) / (0.001 кг))
v ≈ sqrt((3 * 1.38 * 531.15) / 0.001) м/с
Теперь рассчитаем кинетическую энергию:
E_k = (1/2) m v^2
Подставляем значения и решаем:
E_k ≈ (1/2) * 0.001 кг * (sqrt((3 * 1.38 * 531.15) / 0.001))^2 Дж
E_k ≈ (0.5 * 0.001 * 2445.23) Дж
E_k ≈ 1.223 Дж
Ответ:
E_k ≈ 1.223 Дж.