3. Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул кислорода при нормальных условиях, если их концентрация n 2,7·10^25 м–3.

Дано:

O2,O_2,

T0=273T_0=273 К,

p0=1.0⋅105p_0=1.0\cdot 10^5 Па,

n=2.7⋅1025n=2.7\cdot 10^{25} м−3.^{-3}.

Найти:

⟨Eк⟩\langle E_{к}\rangle — ?

Решение:

Воспользуемся основным уравнением МКТ:

p0=23n⟨Eк⟩.p_0=\dfrac{2}{3}n\langle E_{к}\rangle.

Из него найдём среднюю кинетическую энергию поступательного движения:

⟨Eк⟩=3p02n.\langle E_{к}\rangle=\dfrac{3p_0}{2n}.

⟨Eк⟩=3⋅1.0⋅1052⋅2.7⋅1025≈5.6⋅1021 (Дж).\langle E_{к}\rangle=\dfrac{3\cdot 1.0\cdot 10^5}{2\cdot 2.7\cdot 10^{25}}\approx 5.6\cdot 10^{21}\,(Дж).

Ответ: ⟨Eк⟩=5.6⋅1021 Дж.\langle E_{к}\rangle=5.6\cdot 10^{21}\,Дж.