7. Молекулярная физика: #200632
При изохорном процессе с постоянной массой идеального газа средняя кинетическая энергия его молекул увеличилась в $2$ раза. Если начальное давление газа составляло $p_1 = 30\,\text{кПа}$, определите конечное давление газа. Ответ запишите в килопаскалях.
Связь энергии и температуры:
Для идеального газа:
$$\langle E_k \rangle = \frac{3}{2}kT$$ где $k$ — постоянная Больцмана.
2. Изменение энергии:
По условию:
$$\frac{\langle E_{k2} \rangle}{\langle E_{k1} \rangle} = 2$$
3. Изменение температуры:
$$\frac{T_2}{T_1} = 2$$
4. Закон Шарля для изохорного процесса:
$$\frac{p_2}{p_1} = \frac{T_2}{T_1} = 2$$
5. Расчет конечного давления:
$$p_2 = 2p_1 = 2 \cdot 30\,\text{кПа} = 60\,\text{кПа}$$