Какова кинетическая энергия N = 1,2 ⋅ 10^6 атомов аргона при температуре t = -5 °C?

Физика 10 класс Термодинамика кинетическая энергия атомы аргона температура физика 10 класс расчет энергии термодинамика Молекулы физические свойства газовая теория учебник физики Новый

Чтобы рассчитать кинетическую энергию N атомов аргона при температуре t = -5 °C, нам нужно использовать формулу для средней кинетической энергии одного атома в идеальном газе, которая выражается как:

E = (3/2) * k * T

Где:

• E - средняя кинетическая энергия одного атома;
• k - постоянная Больцмана, равная примерно 1.38 × 10^-23 Дж/К;
• T - температура в кельвинах.

Шаг 1: Переведем температуру из градусов Цельсия в кельвины.

Температура в кельвинах рассчитывается по формуле:

T(K) = t(°C) + 273.15

Подставим значение:

T = -5 + 273.15 = 268.15 K

Шаг 2: Найдем среднюю кинетическую энергию одного атома аргона.

Теперь подставим T в формулу для E:

E = (3/2) * (1.38 × 10^-23) * (268.15)

Выполним вычисления:

E ≈ (3/2) * 1.38 × 10^-23 * 268.15 ≈ 5.54 × 10^-21 Дж

Шаг 3: Найдем общую кинетическую энергию N атомов аргона.

Общая кинетическая энергия всех атомов будет равна произведению средней кинетической энергии одного атома на количество атомов:

E_total = N * E

Где N = 1.2 × 10^6 атомов. Подставим значения:

E_total = 1.2 × 10^6 * 5.54 × 10^-21

Шаг 4: Выполним последнее вычисление:

E_total ≈ 6.648 × 10^-15 Дж

Таким образом, кинетическая энергия 1.2 × 10^6 атомов аргона при температуре -5 °C составляет примерно 6.648 × 10^-15 Дж.