В сосуде находится некоторое количество азота при давление 10 атм. Кинетическая энергия...

0 голосов
88 просмотров

В сосуде находится некоторое количество азота при давление 10 атм. Кинетическая энергия (поступательного и вращательного движений) всех молекул газа равна 581 Дж, их средняя квадратичная скорость 500 м/с. Найти массу и температуру азота, а также объем сосуда?


Физика (109 баллов) | 88 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Азот - двухатомный газ, поэтому сумму поступательных и вращательных энергий его движения нужно записывать в виде

E = \frac{5}{2}\nu R T

При этом доля энергии, связанная с поступательным движением выражается с одной стороны через ср. квад. скорость, а с другой через температуру

E_k = \frac{3}{2}\nu R T = \frac{\nu Mv^2}{2}\\\\
T = \frac{Mv^2}{3R} = \frac{0.028\cdot500^2}{21.93} \approx 281 K

3 R T = Mv^2}\\\\
M/RT = 3/v^2\\\\
E = \frac{5}{2}\frac{m}{M} RT\\\\
m = \frac{2ME}{5RT} = \frac{6E}{5v^2} \approx 2.8 \cdot 10^{-3}

2.8 грамма или около 0.1 моль

Объем

V = \frac{\nu R T}{p} = \frac{0.1 \cdot 8.31\cdot 281}{10^6} = 233\cdot10^{-6}

Или 233 см. куб

(57.6k баллов)