7. Молекулярная физика: #200614
При охлаждении разреженного одноатомного газа средняя кинетическая энергия его молекул уменьшилась в $2$ раза. Если начальная температура газа составляла $T_1 = 500\,\text{К}$, определите его конечную температуру. Ответ дайте в кельвинах.
Формула связи энергии и температуры:
Для идеального одноатомного газа:
$$\langle E_k \rangle = \frac{3}{2}kT$$где:
$k$ — постоянная Больцмана ($1.38 \cdot 10^{-23}\,\text{Дж/К}$),
$T$ — абсолютная температура.
2. Соотношение энергий:
По условию:
$$\frac{\langle E_{k1} \rangle}{\langle E_{k2} \rangle} = 2$$
3. Выражение через температуры:
$$\frac{T_1}{T_2} = 2$$
4. Расчет конечной температуры:
$$T_2 = \frac{T_1}{2} = \frac{500\,\text{К}}{2} = 250\,\text{К}$$