Чтобы определить, при какой температуре средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа равна (6,21 \times 10^{-21}) Дж, мы можем использовать формулу для средней кинетической энергии молекулы идеального газа:
[
E_{\text{ср}} = \frac{3}{2} k T
]
где:
- (E_{\text{ср}}) — средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул,
- (k) — постоянная Больцмана, равная (1.38 \times 10^{-23}) Дж/К,
- (T) — абсолютная температура в кельвинах.
Подставим известные значения в формулу и решим уравнение относительно (T):
[
6,21 \times 10^{-21} = \frac{3}{2} \times 1.38 \times 10^{-23} \times T
]
Решим это уравнение:
- Выразим температуру (T):
[
T = \frac{6,21 \times 10^{-21}}{\frac{3}{2} \times 1.38 \times 10^{-23}}
]
- Упростим выражение:
[
T = \frac{6,21 \times 10^{-21}}{2.07 \times 10^{-23}}
]
- Вычислим значение:
[
T \approx 300 \, \text{K}
]
Таким образом, средняя кинетическая энергия молекул газа равна (6,21 \times 10^{-21}) Дж при температуре 300 К. Ответ: 3) 300К.