Вопрос школьника
Определить среднюю кинетическую энергию и скорость молекулы водорода, масса которой m0 = 3,4⋅10 − 27 кг, при температуре Т = 500 К.
Ответ от учителя
Для определения средней кинетической энергии молекулы водорода при заданной температуре можно воспользоваться формулой Кинетической энергии молекулы:
E = (3/2)kT
где k — постоянная Больцмана, T — температура в Кельвинах.
Постоянная Больцмана k = 1,38 * 10^-23 Дж/К.
Подставляя значения, получаем:
E = (3/2) * 1,38 * 10^-23 * 500 = 1,035 * 10^-20 Дж
Для определения скорости молекулы водорода можно воспользоваться формулой:
E = (1/2)mv^2
где m — масса молекулы, v — скорость молекулы.
Решая уравнение относительно скорости, получаем:
v = √(2E/m)
Подставляя значения, получаем:
v = √(2 * 1,035 * 10^-20 / 3,4 * 10^-27) = 1,98 * 10^3 м/с
Таким образом, средняя кинетическая энергия молекулы водорода при температуре 500 К составляет 1,035 * 10^-20 Дж, а ее скорость — 1,98 * 10^3 м/с.
