Кислород массой m=16г при температуре t=112°C занимает объём V=1,6дм³. Определите среднюю кинетическую энергию хаотического движения, приходящуюся на одну молекулу кислорода.
Для определения средней кинетической энергии хаотического движения молекул кислорода (O₂) можно воспользоваться формулой:
\[ E_k = \frac{3}{2} k T \]
где:
- \( E_k \) — средняя кинетическая энергия одной молекулы газа,
- \( k \) — постоянная Больцмана, равная \( 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К} \),
- \( T \) — абсолютная температура в кельвинах.
Сначала преобразуем температуру из градусов Цельсия в Кельвины:
\[ T = 112°C + 273.15 = 385.15 \, K \]
Теперь подставим значение температуры в формулу для средней кинетической энергии:
\[ E_k = \frac{3}{2} k T = \frac{3}{2} \times (1.38 \times 10^{-23}) \times (385.15) \]
Теперь давайте проведем вычисления:
- Вычислим произведение \( k \) и \( T \):
\[ k T = 1.38 \times 10^{-23} \times 385.15 \approx 5.302 \times 10^{-21} \, \text{Дж} \]
- Подставим это значение в формулу для \( E_k \):
\[ E_k = \frac{3}{2} \times 5.302 \times 10^{-21} \approx 7.95 \times 10^{-21} \, \text{Дж} \]
Таким образом, средняя кинетическая энергия хаотического движения, приходящаяся на одну молекулу кислорода, составляет примерно \( 7.95 \times 10^{-21} \, \text{Дж} \).
