Какова начальная температура газа, если при увеличении абсолютной температуры на 600 К средняя кинетическая энергия теплового движения молекул аргона увеличилась в 3 раза?
Физика10 классТемпература и кинетическая энергия газаначальная температура газаабсолютная температуракинетическая энергиямолекулы аргонаувеличение энергиитеплодинамикафизика газов
Для решения данной задачи необходимо использовать связь между средней кинетической энергией молекул газа и абсолютной температурой. Средняя кинетическая энергия молекул идеального газа определяется формулой:
E = (3/2) * k * T
где:
Из условия задачи известно, что при увеличении температуры на 600 К средняя кинетическая энергия увеличилась в 3 раза. Обозначим начальную температуру газа как T1, а конечную температуру как T2. Тогда можно записать:
T2 = T1 + 600
Также, по условию, средняя кинетическая энергия при конечной температуре будет в 3 раза больше начальной:
E2 = 3 * E1
Подставим выражения для средней кинетической энергии:
(3/2) * k * T2 = 3 * (3/2) * k * T1
Сократив одинаковые множители, получаем:
T2 = 3 * T1
Теперь подставим выражение для T2:
T1 + 600 = 3 * T1
Решим это уравнение:
Таким образом, начальная температура газа составляет 300 К.