Во время процесса нагревания воздуха, среднеквадратичная скорость теплового движения его молекул увеличивается. Из условия задачи нам известно, что скорость увеличилась в 3 раза. Чтобы определить, на сколько увеличилась средняя кинетическая энергия движения молекул, нам нужно сравнить квадраты начальной и конечной среднеквадратичных скоростей.В начальном состоянии среднеквадратичная скорость молекул равна V1, и в конечном состоянии она увеличилась в 3 раза до V2 3V1. Важно отметить, что средняя кинетическая энергия пропорциональна квадрату среднеквадратичной скорости.Таким образом, отношение средних кинетических энергий равно отношению квадратов скоростей⁚
E2/E1 V2^2/V1^2
Поскольку V2 3V1, мы можем заменить в формуле⁚
E2/E1 (3V1)^2/V1^2
E2/E1 9
Это означает, что средняя кинетическая энергия движения молекул увеличилась в 9 раз.
Теперь нам нужно выразить это число, деленное на 10^(-21), в джоулях. Поскольку начальная энергия E1 равна 6⋅10^(-21) Дж, мы можем умножить это число на 9⁚
E2 9 * E1 9 * 6⋅10^(-21) Дж 54⋅10^(-21) Дж.
Таким образом, искомая средняя кинетическая энергия движения молекул в конечном состоянии равна 54⋅10^(-21) Дж.