Задание 7 ЕГЭ по физике №00018645

Идея

Связать давление газа со средней энергией его молекул помогает основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Оно говорит: давление тем больше, чем плотнее «набиты» молекулы (концентрация $n$) и чем энергичнее каждая из них движется.

Формула

Основное уравнение МКТ: $p = \dfrac{2}{3} n \langle E \rangle$, где $\langle E \rangle$ — средняя кинетическая энергия одной молекулы. Выразим её: $\langle E \rangle = \dfrac{3p}{2n}$.

Считаем

$\langle E \rangle = \dfrac{3 \cdot 80000}{2 \cdot 2{,}5 \cdot 10^{25}} = \dfrac{240000}{5 \cdot 10^{25}} = 4{,}8 \cdot 10^{-21}$ Дж.

Переведём в электронвольты (делим на заряд электрона $1{,}6 \cdot 10^{-19}$): $\dfrac{4{,}8 \cdot 10^{-21}}{1{,}6 \cdot 10^{-19}} = 0{,}03$ эВ $= 30$ мэВ.