2. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы газа равна 6,21·10⁻²¹ Дж. Определите температуру газа. Постоянная Больцмана k = 1,38·10⁻²³ Дж/К.

Решение:

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы газа связана с температурой формулой:

\( E_{кин} = \frac{3}{2}kT \)

где:

• \( E_{кин} \) — средняя кинетическая энергия (Дж);
• \( k \) — постоянная Больцмана (Дж/К);
• \( T \) — абсолютная температура (К).

Выразим температуру из формулы:

\( T = \frac{2E_{кин}}{3k} \)

Подставим данные:

\( T = \frac{2 \cdot 6,21 \cdot 10^{-21} \text{ Дж}}{3 \cdot 1,38 \cdot 10^{-23} \text{ Дж/К}} = \frac{12,42 \cdot 10^{-21}}{4,14 \cdot 10^{-23}} \text{ К} = 3 \cdot 10^2 \text{ К} = 300 \text{ К} \)

Ответ: 300 К.