7. Молекулярная физика: #200586
В эксперименте давление разреженного газа уменьшилось в $5$ раз, а средняя кинетическая энергия его молекул снизилась в $2$ раза. Определите, во сколько раз уменьшилась концентрация молекул газа в сосуде.
Связь энергии и температуры:
Средняя кинетическая энергия молекул:
$$\langle E_k \rangle = \frac{3}{2}kT$$
При уменьшении энергии в $2$ раза:
$$\frac{T_2}{T_1} = \frac{1}{2}$$
2. Основное уравнение МКТ:
$$p = nkT$$
Выражаем концентрацию:
$$n = \frac{p}{kT}$$
3. Изменение параметров:
— Давление: $\frac{p_2}{p_1} = \frac{1}{5}$
— Температура: $\frac{T_2}{T_1} = \frac{1}{2}$
4. Расчет изменения концентрации:
$$\frac{n_2}{n_1} = \frac{p_2T_1}{p_1T_2} = \frac{1/5}{1/2} = \frac{2}{5} = 0.4$$
5. Определение коэффициента уменьшения:
$$\frac{n_1}{n_2} = \frac{1}{0.4} = 2.5$$