Задание 7 ЕГЭ по физике · задача EBBFEA
При увеличении абсолютной температуры средняя кинетическая энергия хаотического теплового движения молекул разреженного одноатомного газа увеличилась в 3 раза. Конечная температура газа 450 К. Какова начальная температура газа?
Показать ответ и разбор
Ответ: 150 К
Разбор
Средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул разреженного одноатомного газа связана с абсолютной температурой формулой Eк $= (3/2) kT$, где k — постоянная Больцмана, T — температура в кельвинах. Это следует из молекулярно-кинетической теории для идеального газа.
Из формулы видно, что Eк прямо пропорциональна T. Поэтому если средняя кинетическая энергия увеличилась в 3 раза, то и абсолютная температура тоже увеличилась в 3 раза:
$T_{2} / T_{1} = 3$.
По условию конечная температура $T_{2} = 450$ К. Значит, начальная температура $T_{1} = 450 / 3 = 150$ К.
Это и есть ответ: начальная температура газа 150 К.
Из формулы видно, что Eк прямо пропорциональна T. Поэтому если средняя кинетическая энергия увеличилась в 3 раза, то и абсолютная температура тоже увеличилась в 3 раза:
$T_{2} / T_{1} = 3$.
По условию конечная температура $T_{2} = 450$ К. Значит, начальная температура $T_{1} = 450 / 3 = 150$ К.
Это и есть ответ: начальная температура газа 150 К.