Вопрос: Средняя кинетическая энергия молекул газа равна 1,5*10^-20 дж. Какова температура газа в градусах Цельсия, если постоянная Больцмана k=1.5*10^-23 дж/К?

Решите, пожалуйста, подробно, с данными и всем, что полагается.

Физика 11 класс Кинетическая теория газов физика 11 класс средняя кинетическая энергия молекулы газа температура газа постоянная Больцмана расчет температуры физические формулы кинетическая энергия газовая теория термодинамика физические константы джоули градусы Цельсия молекулярная физика задачи по физике Новый

Дано:

• Средняя кинетическая энергия молекул газа, Ek = 1,5 * 10^-20 Дж
• Постоянная Больцмана, k = 1,5 * 10^-23 Дж/К

Найти:

Температуру газа в градусах Цельсия, T.

Решение:

Сначала нам нужно использовать формулу для средней кинетической энергии молекул идеального газа, которая выражается как:

Ek = (3/2) * k * T

Из этой формулы мы можем выразить температуру T:

T = (2 * Ek) / (3 * k)

Теперь подставим известные значения в эту формулу:

1. Ek = 1,5 * 10^-20 Дж
2. k = 1,5 * 10^-23 Дж/К

Подставляем в формулу:

T = (2 * (1,5 * 10^-20)) / (3 * (1,5 * 10^-23))

Теперь можем провести вычисления:

1. Сначала вычислим числитель: 2 * 1,5 * 10^-20 = 3,0 * 10^-20 Дж
2. Теперь вычислим знаменатель: 3 * 1,5 * 10^-23 = 4,5 * 10^-23 Дж/К

Теперь делим числитель на знаменатель:

T = (3,0 * 10^-20) / (4,5 * 10^-23) = 666,67 К

Теперь нам нужно перевести температуру из Кельвинов в градусы Цельсия. Для этого используем формулу:

t = T - 273

Подставляем полученное значение:

t = 666,67 - 273 = 393,67 °C

Ответ: Температура газа составляет примерно 393,67 °C.