476(472). Найти среднюю кинетическую энергию моле- кулы одноатомного газа при давлении 20 кПа. Концентра- ция молекул этого газа при указанном давлении составляет 3.1025 м-3.

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться формулой, связывающей давление газа, концентрацию молекул и среднюю кинетическую энергию молекул:

$$P = \frac{2}{3}n \cdot E_k$$

где:

• $$P$$ - давление газа,
• $$n$$ - концентрация молекул,
• $$E_k$$ - средняя кинетическая энергия молекул.

Выразим из этой формулы среднюю кинетическую энергию:

$$E_k = \frac{3}{2} \cdot \frac{P}{n}$$

Подставим известные значения:

• $$P = 20 \text{ кПа} = 20 \cdot 10^3 \text{ Па}$$
• $$n = 3 \cdot 10^{25} \text{ м}^{-3}$$

Тогда:

$$E_k = \frac{3}{2} \cdot \frac{20 \cdot 10^3 \text{ Па}}{3 \cdot 10^{25} \text{ м}^{-3}} = \frac{3 \cdot 20 \cdot 10^3}{2 \cdot 3 \cdot 10^{25}} \text{ Дж} = \frac{60 \cdot 10^3}{6 \cdot 10^{25}} \text{ Дж} = 10 \cdot 10^{-22} \text{ Дж} = 10^{-21} \text{ Дж}$$

Ответ: $$10^{-21}$$ Дж