Абсолютная температура аргона увеличилась с 175 К до 700 К. Во сколько раз увеличилась средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул?
Для того чтобы решить задачу, необходимо вспомнить, как связана температура и средняя кинетическая энергия молекул газа.
Согласно кинетической теории газа, средняя кинетическая энергия молекул идеального газа пропорциональна абсолютной температуре. Формула, описывающая это соотношение, выглядит следующим образом:
\[ KE = \frac{3}{2} k T \]
где:
- \( KE \) — средняя кинетическая энергия;
- \( k \) — постоянная Больцмана (это константа, которая связывает среднюю энергию частицы с температурой);
- \( T \) — абсолютная температура в кельвинах.
Из этой формулы видно, что средняя кинетическая энергия молекул пропорциональна температуре \( T \). Это означает, что если температура увеличивается, то и средняя кинетическая энергия увеличивается в том же отношении.
Теперь рассмотрим изменение температуры аргона:
- Начальная температура \( T_1 = 175 \, \text{К} \).
- Конечная температура \( T_2 = 700 \, \text{К} \).
Чтобы найти, во сколько раз увеличилась средняя кинетическая энергия, нужно найти отношение конечной температуры к начальной:
\[ \text{Увеличение} = \frac{T_2}{T_1} = \frac{700 \, \text{К}}{175 \, \text{К}}. \]
Теперь произведём деление:
\[ \text{Увеличение} = \frac{700}{175} = 4. \]
Таким образом, средняя кинетическая энергия теплового движения молекул аргона увеличилась в 4 раза.
Итак, ответ на задачу: Средняя кинетическая энергия молекул аргона увеличилась в 4 раза.
