Cząsteczka jest obiektem mikroświata. Dlatego bezpośredni pomiar jej energii kinetycznej niemożliwe. Średnia energia kinetyczna jest pojęciem statystycznym. Jest to wartość uśredniona кинетических energii wszystkich cząsteczek wchodzących w substancję.
Trzeba
- – układ okresowy pierwiastków chemicznych;
- – termometr;
- – kalkulator.
Instrukcja
1
Znajdź średnią energię kinetyczną za pomocą wartości średniej prędkości cząsteczek substancji. Oblicz masę jednej cząsteczki substancji. Do tego określić jego молярную masę w kilogramach na mole korzystając z układu okresowego pierwiastków chemicznych. Aby to zrobić, znajdź względne masy atomowe wszystkich pierwiastków wchodzących w skład cząsteczki substancji. Są one podane w odpowiednich komórkach tabeli. Złóż je i uzyskaj względną masę cząsteczkową cząsteczki. Podzielić tę liczbę przez 1000 i uzyskaj молярную masę substancji w kilogramach na mole.
2
Podziel się молярную masę na liczbę Avogadro (NA=6,022•10^23 1/mol) i uzyskaj masę jednej cząsteczki substancji m0 w kilogramach. Oblicz średnią energię kinetyczną cząsteczek, mnożąc masę jednej cząsteczki m0 przez kwadrat jej prędkości v, a wynik podzielić przez 2 (Ek=m0•v?/2).
3
Przykład. Oblicz średnią energię kinetyczną prędkość cząsteczek azotu, jeżeli ich średnia prędkość wynosi 100 m/s. masa Molowa двухатомной cząsteczki azotu wynosi 0,028 kg/mol. Znajdź masę jednej cząsteczki 0,028/(6,022•10^23)?4,6•10^(-25) kg. Określ średnią energię kinetyczną cząsteczek Ek= 4,6•10^(-25)•100?/2=2,3•10^(-21) J..
4
Znajdź średnią energię kinetyczną cząsteczek gazu przez wartość temperatury. Zmierzyć tę wartość termometrem. Jeśli urządzenie mierzy się w stopniach Celsjusza, należy ustawić wartość temperatury w Kelwiny w skali absolutnej. W tym celu do wartości temperatury w stopniach Celsjusza dodać liczba 273. Na przykład, jeśli temperatura gazu 23?Za to w skali absolutnej, jego temperatura będzie równa T=23+273=296 Do.
5
Określ stopień swobody cząsteczki i. Wartość ta dla одноатомной cząsteczki jest równa 3. Dla двухатомной cząstki – 5, трехатомной i więcej – 6. Oblicz średnią energię kinetyczną, mnożąc stopień swobody cząsteczki na absolutną temperaturę gazu i stałą Boltzmanna (k=1,38•10^(-23)). Wynik podzielić przez liczbę 2 (Ek=i•k•T/2).
6
Przykład. Znajdź średnią energię kinetyczną cząsteczek двухатомного gazu w temperaturze 85?C. Określ temperaturę gazu w skali absolutnej, T=85+273=358К. Stopień swobody двухатомной molekuły i=5. Wykonaj obliczenie Ek=5•1,38•10^(-23)•358/2?1,24•10^(-20) J..
Kategoria:
Nauki przyrodnicze
