реши задачи
72.Определите абсолютную температуру атомов ртути, на-ходящейся в энергосберегающих люминесцентных лам пах, если их средняя кинетическая энергия теплового движения E_к = 6, 25 * 10 ^ - 21 Дж.
73. Определите температуру, при которой средняя кинети ческая энергия теплового движения молекул идеально-го газа в a= 1, 2 раза больше, чем при температуре t1= 12 °C .
74. На сколько процентов увеличится средняя кинетическая энергия теплового движения молекул идеального газа при повышении его температуры от T1 = 280 К до тем пературы К? T2 = 308 K
75. Во сколько раз уменьшится средняя квадратичная ско рость теплового движения молекул при уменьшении абсолютной температуры идеального газа в a = 4 раза?
Ниже подробные решения задач 72–75 с пошаговыми объяснениями.
72. Определите абсолютную температуру атомов ртути, находящихся в энергосберегающих лампах, если их средняя кинетическая энергия теплового движения E_k = 6,25 × 10^-21 Дж.
- Формула для средней кинетической энергии одной молекулы при translational движении:
E_k = (3/2) k_B T, где k_B = 1,380649 × 10^-23 Дж/К.
- Раскрываем T: T = (2 E_k) / (3 k_B).
Подстановка:
- 2E_k = 2 × 6,25×10^-21 = 1,25×10^-20 Дж
- 3k_B = 3 × 1,380649×10^-23 ≈ 4,141947×10^-23 Дж/К
T ≈ (1,25×10^-20) / (4,141947×10^-23) ≈ 302,2 К.
Ответ: T ≈ 302 К.
73. Определите температуру, при которой средняя кинетическая энергия теплового движения молекул идеального газа в a = 1,2 раза больше, чем при температуре t1 = 12 °C.
- Энергия E_k пропорциональна температуре: E_k ∝ T. Значит
T2 = a · T1, где T1 в Келенах.
- Преобразование T1: T1 = 12 °C = 12 + 273,15 = 285,15 К.
- Вычисляем T2: T2 = 1,2 × 285,15 ≈ 342,18 К.
- По желанию можно выразить в °C: T2 ≈ 342,18 − 273,15 ≈ 69,0 °C.
Ответ: T2 ≈ 342 К (≈ 69 °C).
74. На сколько процентов увеличится средняя кинетическая энергия теплового движения молекул идеального газа при повышении температуры от T1 = 280 K до T2 = 308 K.
- E_k ∝ T, поэтому
E2 / E1 = T2 / T1 = 308 / 280 = 1,10.
- Процентное увеличение: (E2 − E1)/E1 × 100% = (1,10 − 1) × 100% = 10%.
Ответ: увеличение на 10%.
75. Во сколько раз уменьшится средняя квадратичная скорость теплового движения молекул при уменьшении абсолютной температуры идеального газа в a = 4 раза?
- Формула корня из скорости: v_rms = sqrt(3 k_B T / m) ⇒ v_rms ∝ sqrt(T).
- Если T уменьшается в 4 раза: T2 = T1 / 4.
- Тогда v2 / v1 = sqrt(T2 / T1) = sqrt(1/4) = 1/2.
Ответ: скорость уменьшается в 2 раза (то есть в 0,5 раза).
Если нужна дополнительная проверка или другие задачи по той же теме — могу подобрать больше примеров или привести дополнительные разъяснения.