Какова начальная температура газа, если при увеличении абсолютной температуры на 600 К средняя кинетическая энергия теплового движения молекул аргона увеличилась в 3 раза?

Физика 10 класс Температура и кинетическая энергия газа начальная температура газа абсолютная температура кинетическая энергия молекулы аргона увеличение энергии теплодинамика физика газов Новый

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:

• E - средняя кинетическая энергия молекул газа;
• k - постоянная Больцмана;
• T - абсолютная температура газа в кельвинах.

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:

1. Переносим T1 на правую сторону:
2. 600 = 3 * T1 - T1
3. 600 = 2 * T1
4. Делим обе стороны на 2:
5. T1 = 300

Таким образом, начальная температура газа составляет 300 К.