Определение средней кинетической энергии одной частицы разреженного одноатомного газа можно произвести с использованием известных физических характеристик этого газа․ Для начала, задана внутренняя энергия одной молекулы газа, которая составляет 6 кДж․
Чтобы определить среднюю кинетическую энергию одной частицы разреженного газа, нужно знать массу одной молекулы газа․ Дано, что масса равна 14 г․ Затем, необходимо знать количество молекул газа в одной моли, которое составляет примерно 6 × 10^23 молекул/моль (Na 6 × 10^23 моль^-1)․Для определения средней кинетической энергии одной частицы разреженного одноатомного газа, нужно использовать формулу⁚
E_avg U_avg KE_avg
где E_avg ― средняя кинетическая энергия одной частицы разреженного газа,
U_avg ― средняя внутренняя энергия одной частицы разреженного газа,
KE_avg ― средняя кинетическая энергия одной частицы разреженного газа․Зная, что внутренняя энергия U_avg равна 6 кДж, можно подставить это значение в формулу⁚
E_avg 6 кДж KE_avg
Осталось определить среднюю кинетическую энергию одной частицы разреженного газа․ Для этого воспользуемся формулой для средней кинетической энергии⁚
KE_avg (3/2) kT
где k ⏤ постоянная Больцмана (k 1․38 × 10^-23 Дж/К),
T ― температура газа в Кельвинах․Поскольку в задаче не указана температура газа, нам придется предположить ее значение․ Допустим, температура газа равна 300 К․Подставим все известные значения в формулу⁚
KE_avg (3/2) × (1․38 × 10^-23 Дж/К) × 300 К
Выполним вычисления⁚
KE_avg 207 × 10^-23 Дж
Теперь мы можем определить среднюю кинетическую энергию одной частицы разреженного газа, подставив найденное значение средней кинетической энергии в исходную формулу⁚
E_avg 6 кДж 207 × 10^-23 Дж
Переведем 6 кДж в джоули⁚
E_avg 6 × 10^3 Дж 207 × 10^-23 Дж
Складываем значения⁚
E_avg 6000 Дж 207 × 10^-23 Дж
Приводим к единому виду⁚
E_avg ≈ 6000 Дж
Таким образом, средняя кинетическая энергия одной частицы разреженного одноатомного газа составляет примерно 6000 Дж․ При решении данной задачи использована предполагаемая температура газа в 300 К․