Дано:
- Количество молей газа n = 3 моль
- Температура газа T = 400 K
Найти: среднюю кинетическую энергию молекул газа E.
Решение:
1. Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа определяется по формуле:
E = (3/2) * k * T,
где k — постоянная Больцмана, k ≈ 1.38 * 10^-23 Дж/K.
2. Поскольку мы имеем количество молей (n), нам нужно использовать уравнение для общей энергии:
E_total = (3/2) * n * R * T,
где R — универсальная газовая постоянная, R ≈ 8.31 Дж/(моль·K).
3. Подставим известные значения в формулу:
E_total = (3/2) * 3 моль * 8.31 Дж/(моль·K) * 400 K.
4. Выполним расчеты:
E_total = (3/2) * 3 * 8.31 * 400
= 1.5 * 3 * 8.31 * 400
= 1.5 * 3 * 3324
= 14952 Дж.
Ответ: Средняя кинетическая энергия молекул этого газа составляет 14952 Дж.