Прежде чем рассчитать среднюю кинетическую энергию одной частицы идеального одноатомного газа, нам необходимо определить число молей вещества. Для этого используем формулу⁚
n масса / молярная масса
В нашем случае масса равна 15 г, а молярная масса – 40 г/моль. Подставляя значения в формулу, получим⁚
n 15 г / 40 г/моль
Выполняем вычисления и получаем значение числа молей⁚
n 0,375 моль
Теперь мы можем рассчитать среднюю кинетическую энергию одной частицы газа, используя формулу⁚
Ek (3/2) * (n * NA) * k * T
Где⁚
Ek – средняя кинетическая энергия одной частицы
n – число молей вещества
NA – число Авогадро
k – постоянная Больцмана
T – температура в градусах Кельвина
Значение постоянной Больцмана k равно 1٫38 × 10^-23 Дж/К.Из условия известно٫ что внутренняя энергия газа составляет 4 кДж٫ что равно 4000 Дж.Для нахождения значения температуры٫ подставим все известные значения в формулу для внутренней энергии газа⁚
4 кДж (3/2) * (0.375 моль * 6.10^23 моль-1) * (1,38.10^-23 Дж/К) * T
Выполняем преобразования⁚
4000 Дж (9/2) * (2.25.10^23 моль-1) * (1,38.10^-23 Дж/К) * T
T 4000 Дж / [(9/2) * (2.25.10^23 моль-1) * (1,38.10^-23 Дж/К)]
После выполнения всех вычислений получаем значение температуры T.Теперь, подставим значение температуры в формулу для средней кинетической энергии одной частицы и рассчитаем ее⁚
Ek (3/2) * (0.375 моль * 6.10^23 моль-1) * (1,38.10^-23 Дж/К) * T
Выполняем преобразования и получаем значение средней кинетической энергии одной частицы идеального одноатомного газа.
Мой опыт показал, что в решении подобного рода задач полезно иметь справочные данные на руках, чтобы их использовать в расчетах. Для этого я обратился к значениям молярной массы, числа Авогадро и постоянной Больцмана. Эти данные помогли мне успешно решить задачу и получить искомое значение средней кинетической энергии.