Задание 7 ЕГЭ по физике №00001315
Основные Уравнения МКТ
№2. Задание 7
ID: 00001315
При уменьшении абсолютной температуры на 600 К средняя кинетическая энергия теплового движения молекул аргона уменьшилась в 4 раза. Какова конечная температура аргона? Ответ дайте в кельвинах.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
$\Delta T = 600 \text{ К}$ (температура уменьшилась)
$E_{k2} = E_{k1} / 4$ (энергия уменьшилась в 4 раза)
Найти:
$T_2$ — ?
Решение:
Связь средней кинетической энергии молекулы с температурой выводится из уравнения состояния идеального газа и формулы давления через среднюю кинетическую энергию:
$$p = nkT \quad \text{и} \quad p = \frac{2}{3}n\langle E_k \rangle$$
Приравнивая:
$$\frac{2}{3}\langle E_k \rangle = kT \implies \langle E_k \rangle = \frac{3}{2}kT$$
Следовательно, средняя кинетическая энергия пропорциональна абсолютной температуре:
$$\langle E_k \rangle \propto T$$
Если энергия уменьшилась в 4 раза, то и температура уменьшилась в 4 раза:
$$T_2 = \frac{T_1}{4}$$
Изменение температуры:
$$\Delta T = T_1 - T_2 = T_1 - \frac{T_1}{4} = \frac{3T_1}{4} = 600 \text{ К}$$
Отсюда начальная температура:
$$T_1 = \frac{4 \cdot 600}{3} = 800 \text{ К}$$
Конечная температура:
$$T_2 = \frac{T_1}{4} = \frac{800}{4} = 200 \text{ К}$$
Ответ
Видеоразбор
Другие задания по теме «Основные Уравнения МКТ» (8)
- Задание 7 №00042990 — Одноатомный идеальный газ в цилиндре переводится из состояния A в состояние B…
- Задание 7 №00042987 — Концентрация молекул идеального газа увеличилась в 5 раз, а его давление…
- Задание 7 №00042986 — Концентрация молекул идеального газа увеличилась в 2 раза, а его абсолютная…
- Задание 7 №00042983 — При уменьшении абсолютной температуры на 300 К средняя кинетическая энергия…
- Задание 7 №00042982 — При уменьшении абсолютной температуры на 300 К средняя кинетическая энергия…
- Задание 7 №00028690 — Идеальный газ в цилиндре переводится из состояния A в состояние B так, что его…
- Задание 7 №00025615 — Температура неона увеличилась с 27 о С до 177 о С. Во сколько раз увеличилась…
- Задание 7 №00025612 — На рисунке показан график зависимости давления газа в запаянном сосуде от его…