Что определяет произведение \( \boldsymbol{\kappa}T \)?

Решение:

Произведение \( \boldsymbol{\kappa}T \), где \( \boldsymbol{\kappa} \) — постоянная Больцмана, а \( T \) — абсолютная температура, определяет характерную энергию теплового движения частиц.

Постоянная Больцмана \( \boldsymbol{\kappa} \approx 1.38 \times 10^{-23} \ J/K \).

Произведение \( \boldsymbol{\kappa}T \) является мерой средней кинетической энергии, приходящейся на одну степень свободы молекулы, или, в более общем смысле, характерной энергией теплового движения.

Рассмотрим предложенные варианты:

а) среднюю кинетическую энергию

б) давление газа

в) внутреннюю энергии

Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы идеального одноатомного газа равна \( E_{к} = \frac{3}{2} \boldsymbol{\kappa}T \).

Давление газа связано с \( \boldsymbol{\kappa}T \) формулой \( p = n \boldsymbol{\kappa}T \), где \( n \) — концентрация частиц.

Внутренняя энергия идеального одноатомного газа равна \( U = \frac{3}{2} N \boldsymbol{\kappa}T = \frac{3}{2} nRT \), где \( N \) — число частиц.

Следовательно, \( \boldsymbol{\kappa}T \) само по себе является энергией, пропорциональной температуре, и часто рассматривается как характерная энергия теплового движения.

Ответ: а) среднюю кинетическую энергию