Плотность углекислого газа при давлении 0,14 МПа равна 1,83 кг/м 3 . Найди среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул и концентрацию молекул. Запиши в поле…

Дано: P = 0,14 МПа = 1,40×10^5 Pa; ρ = 1,83 кг/м^3; CO2 имеет молярную массу M ≈ 0,04401 кг/моль; R = 8,314 Дж/(моль·K).

1. Найдём температуру T через уравнение идеального газа с учётом плотности: P = ρ R_specific T, где R_specific = R / M. Значит T = P M / (ρ R).

   T ≈ (1,40×10^5 × 0,04401) / (1,83 × 8,314) ≈ 6161,4 / 15,21462 ≈ 4,05×10^2 K (около 405 K).

2. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул: ⟨E_k⟩ = (3/2) k_B T, где k_B = R / N_A ≈ 1,380649×10^-23 Дж/К.

   ⟨E_k⟩ ≈ 1,5 × (1,380649×10^-23) × (4,05×10^2) ≈ 8,39×10^-21 Дж.

3. Концентрация молекул (число молекул на единицу объёма), то есть число-расписание N/V: N/V = P / (k_B T).

   N/V ≈ 1,40×10^5 / (1,380649×10^-23 × 4,05×10^2) ≈ 2,50×10^25 молекул/м^3.

Итого:

• средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул ≈ 8,39×10^-21 Дж,
• концентрация молекул ≈ 2,50×10^25 молекул/м^3.

Запись в поле ответа (энергия, округлённая до целых Дж): 0

Примечание: энергия на молекулу очень мала, поэтому при округлении до целых Дж получается 0 Дж.