Задачи › Основное уравнение МКТ

Комнатный воздух

  1. Комнатный воздух

    Эстонская 2007/08, заключительный этап, 9-11 кл. · №25914

    Найдите связь между суммарной кинетической энергией поступательного движения молекул комнатного воздуха и комнатной температурой. Давление воздуха \(p\), объём комнаты \(V\). (8 баллов)

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Суммарная энергия равна числу молекул, умноженному на среднюю энергию одной молекулы; число молекул выразите из уравнения состояния.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(E=\dfrac32pV\); от температуры не зависит.

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    Суммарная кинетическая энергия выражается как \(E=N\cdot\langle E_m\rangle\), где \(N\) — число молекул газа в комнате, а \(\langle E_m\rangle\) — средняя кинетическая энергия одной молекулы газа: \[\langle E_m\rangle=\frac32kT.\] Из уравнения состояния идеального газа число молекул в комнате \(N=pV/(kT)\). Складывая это, получаем \(E=\dfrac32pV\). В комнате давление воздуха равно внешнему давлению. Суммарная кинетическая энергия молекул воздуха в комнате не зависит от температуры.

    Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.

    Вся олимпиада на сайте

Похожие задачи