Для определения суммарной кинетической энергии \(E_k\) поступательного движения всех молекул гелия, можно воспользоваться следующей формулой:
\[ E_k = \frac{3}{2} nRT \]
где:
- \(n\) — количество вещества (в моль),
- \(R\) — универсальная газовая постоянная (\(R \approx 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)}\)),
- \(T\) — температура (в К).
В вашем случае:
- \(n = 1.5 \, \text{моль}\),
- \(T = 120 \, \text{К}\).
Теперь подставим значения в формулу:
\[ E_k = \frac{3}{2} \times 1.5 \, \text{моль} \times 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 120 \, \text{К} \]
Выполним расчеты поэтапно:
- Сначала вычислим \(nRT\):
\[ nRT = 1.5 \times 8.31 \times 120 = 1.5 \times 997.2 \approx 1495.4 \, \text{Дж} \]
- Теперь, подставим это значение в формулу для кинетической энергии:
\[ E_k = \frac{3}{2} \times 1495.4 \approx 2233.1 \, \text{Дж} \]
Таким образом, суммарная кинетическая энергия поступательного движения всех молекул гелия при заданных условиях составляет примерно \(2233.1 \, \text{Дж}\).
