Внутренняя энергия азота равна 50 кДж. Определите значение кинетической энергии поступательного движения молекул азота при той же температуре.

• 30 кДж
• 50 кДж
• 10 кДж
• 20 кДж

Другие предметы Колледж Термодинамика внутренняя энергия азота кинетическая энергия молекул физика колледж термодинамика молекулы азота температура газа расчет энергии физические задачи колледж по физике Новый

Чтобы определить значение кинетической энергии поступательного движения молекул азота, нам нужно понимать, как связаны внутренняя энергия и кинетическая энергия молекул в идеальном газе.

Шаг 1: Понимание внутренней энергии

Внутренняя энергия идеального газа состоит из кинетической энергии поступательного движения молекул и потенциальной энергии взаимодействия между молекулами. В случае идеального газа, потенциальная энергия считается равной нулю, и вся внутренняя энергия представляет собой кинетическую энергию молекул.

Шаг 2: Связь между внутренней энергией и кинетической энергией

Для одноатомного газа, например, гелия, внутренняя энергия может быть выражена как:

• U = (3/2) * nRT, где U - внутренняя энергия, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Однако для двуатомных газов, таких как азот (N2), внутренняя энергия включает в себя больше степеней свободы:

• U = (5/2) * nRT.

Шаг 3: Применение данных

В данной задаче нам дана внутренняя энергия азота, равная 50 кДж. Так как мы рассматриваем идеальный газ, можем утверждать, что вся эта энергия идет на кинетическую энергию молекул.

Шаг 4: Вывод

Таким образом, кинетическая энергия поступательного движения молекул азота при данной температуре равна внутренней энергии. Следовательно, кинетическая энергия равна 50 кДж.

Ответ: 50 кДж