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

Другие предметы Университет Термодинамика внутренняя энергия атома азота кинетическая энергия молекул температура молекул азота физика университет задачи по физике термодинамика молекулы газа кинетическая энергия газа Новый

Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться принципом, что внутренняя энергия газа связана с кинетической энергией его молекул. В данном случае мы будем рассматривать молекулы азота (N2), которые являются двуатомными.

Шаг 1: Определение количества молекул в системе

Внутренняя энергия U идеального газа может быть выражена через количество молекул N и среднюю кинетическую энергию одной молекулы. Формула для внутренней энергии для одноатомного газа имеет вид:

• U = (3/2) * N * k * T

где k - постоянная Больцмана, T - температура в Кельвинах.

Для двуатомного газа, как азот, формула немного изменяется:

• U = (5/2) * N * k * T

В данной задаче у нас есть внутренняя энергия атома азота, равная 50 кДж. Прежде чем продолжить, нам нужно перевести это значение в джоули:

• 50 кДж = 50,000 Дж

Шаг 2: Определение кинетической энергии

Теперь, чтобы найти кинетическую энергию поступательного движения молекул, мы можем использовать формулу, которая связывает внутреннюю энергию с кинетической энергией:

• Кинетическая энергия (KE) = (3/2) * U для одноатомного газа
• Кинетическая энергия (KE) = (5/2) * U для двуатомного газа

Так как азот - это двуатомный газ, мы будем использовать вторую формулу:

• KE = (5/2) * U

Подставим значение внутренней энергии:

• KE = (5/2) * 50,000 Дж
• KE = 125,000 Дж

Шаг 3: Ответ

Таким образом, значение кинетической энергии поступательного движения молекул азота при той же температуре составляет 125,000 Дж или 125 кДж.