Задание 7 ЕГЭ по физике · задача 8CBF1A
При увеличении абсолютной температуры средняя кинетическая энергия хаотического теплового движения молекул разреженного одноатомного газа увеличилась в 2 раза. Конечная температура газа равна 600 К. Какова была начальная температура газа?
Показать ответ и разбор
Ответ: 300 К
Разбор
Средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул разреженного одноатомного газа связана с абсолютной температурой простой формулой:
<Eк> $= (3/2) kT$
где k — постоянная Больцмана, T — температура в кельвинах. Энергия прямо пропорциональна температуре, поэтому если <Eк> увеличилась в 2 раза, то и температура увеличилась ровно в 2 раза.
Пусть начальная температура была $T_{1}$. Тогда конечная температура $T_{2} = 2T_{1}$.
По условию $T_{2} = 600$ К, значит:
$2T_{1} = 600$ К
$T_{1} = 300$ К
Всё, что нужно было сделать, — вспомнить эту пропорциональность и аккуратно поделить конечную температуру на 2.
<Eк> $= (3/2) kT$
где k — постоянная Больцмана, T — температура в кельвинах. Энергия прямо пропорциональна температуре, поэтому если <Eк> увеличилась в 2 раза, то и температура увеличилась ровно в 2 раза.
Пусть начальная температура была $T_{1}$. Тогда конечная температура $T_{2} = 2T_{1}$.
По условию $T_{2} = 600$ К, значит:
$2T_{1} = 600$ К
$T_{1} = 300$ К
Всё, что нужно было сделать, — вспомнить эту пропорциональность и аккуратно поделить конечную температуру на 2.