Лидеры рейтинга

ID: 259041

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

1057

Россия, пос. Теплоозёрск, ЕАО


ID: 226425

Konstantin Shvetski

Модератор

314

Россия, Северодвинск


ID: 401284

Михаил Александров

Советник

277

Россия, Санкт-Петербург


ID: 137394

Megaloman

Мастер-Эксперт

177

Беларусь, Гомель


ID: 400669

epimkin

Профессионал

105


ID: 404002

sglisitsyn

6-й класс

42


ID: 242862

Hunter7007

Мастер-Эксперт

31

Россия, Омск


8.10.3

30.10.2021

JS: 2.10.3
CSS: 4.6.0
jQuery: 3.6.0
DataForLocalStorage: 2021-12-04 22:46:17-standard


Консультации и решение задач по физике.

Администратор раздела: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)

Консультация онлайн # 201760

Раздел:  Физика
Автор вопроса: hipunova1512 (Посетитель)
Дата: 23.11.2021, 15:47 Консультация закрыта
Поступило ответов: 1

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Чему равна общая энергия поступательного движения всех
молекул ксенона в баллоне, описанном в задаче 1? Чему равна
энергия их вращательного движения? Спасибо.
Задача 1. В баллоне вместимостью 71 л при температуре 7°С под
давлением 25 атм. хранится ксенон. Сколько весит Какова масса содержимоего баллона?

Последнее редактирование 23.11.2021, 21:21 Konstantin Shvetski (Модератор)
Ответ # 281815 от Konstantin Shvetski
Здравствуйте
Дано:
(Xe)
V=71л=71*10-3м3
Т=7ºС=280 К
p=25 атм. = 25*106Па
Найти: Епост; Евращ
Решение:
Ксенон считаем идеальным газом (*)
Для начала найдем массу газа в баллоне. Для этого воспользуемся уравнением Менделеева состояния идеального газа.
1. Уравнение Менделеева
p*V=(m/M)RT
(1)
Отсюда
m=pVM/RT (2)
здесь
М=131,3*10-3 кг/моль - молярная масса ксенона;
R=8.31 Дж/моль*К - универсальная газовая постоянная.
m=25*106*71*10-3*131,3*10-3 /8,31*280 = 10,0 кг
2. Внутренняя энергия идеального газа
U=EК+EП (3)
- т.е., это сумма кинетических (EК) и потенциальных (EП) энергий всех молекул данного количества газа.
Поскольку молекулы идеального газа практически не взаимодействуют между собой, то второе слагаемое (EП) выражения (3) равно нулю.
Первое слагаемое (EК) в свою очередь имеет несколько компонентов:
- энергия поступательного движения (епост);
- вращательного (евращ);
- колебательного (екол) движения...
Два последних компонента - вращение и колебания при низких температурах для молекул газа не существенны: вращение проявляется при температурах не ниже комнатных, а колебания при высоких температурах. Кроме того, Молекулярно-кинетическая теория представляет нам молекулы, как материальные точки массой m с исчезающе малым радиусом. Отсюда момент инерции и кинетическая энергия вращения таких молекул фактически нулевая.
Следовательно, ответ на второй вопрос:
Евращ=N*eвращ = 0
Евращ= 0
3. Внутренняя энергия идеального газа
U=(i/2)*(m/M)*R*T
...(4)
- здесь параметр i называется "число степеней свободы молекулы".
Для одноатомного газа при низких температурах
i=3.
Никакого другого вида движения, кроме поступательного, в нашем случае (при t=7°C) не проявляется, следовательно,
Eпост=U=(i/2)*(m/M)*R*T ..... (5)
Eпост=(3/2)*(10/131,3*10-3)*8,31*280 = 265,8*103 Дж = 265,8 кДж
*****
Удачи

Последнее редактирование 26.11.2021, 20:13 Konstantin Shvetski (Модератор)


Konstantin Shvetski

Модератор
25.11.2021, 21:59
5
Мини-форум консультации # 201760

q_id

hipunova1512

Посетитель

ID: 405537

1

= общий =    23.11.2021, 15:55

1. В баллоне вместимостью 71 л при температуре 7°С под
давлением 25 ата хранится ксенон. Сколько весит содержимое
баллона?
Здравствуйте. Это описание задачи первой для решения задачи которую надо решить. Спасибо

q_id

hipunova1512

Посетитель

ID: 405537

2

= общий =    25.11.2021, 22:52

Спасибо большое за ваш труд.

q_id

hipunova1512

Посетитель

ID: 405537

3

= общий =    26.11.2021, 07:26
Konstantin Shvetski:

Здравствуйте Константин. Я видимо не совсем правильно сформулировала данные задачи в консультации 201760.И отправила по новому задачу в консультации 201781. Если вас не затруднит посмотрите пожалуйста эту задачу. Заранее благодарю вас за ваш труд. И спасибо за решение предыдущих задач.

q_id

Konstantin Shvetski

Модератор

ID: 226425

4

= общий =    26.11.2021, 17:37
hipunova1512:

Посмотрю попозже

=====
С уважением, shvetski

q_id

hipunova1512

Посетитель

ID: 405537

5

= общий =    26.11.2021, 17:43
Konstantin Shvetski:

Спасибо большое.

Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.

Лучшие эксперты раздела

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

Рейтинг: 1057

Konstantin Shvetski

Модератор

Рейтинг: 314

Михаил Александров

Советник

Рейтинг: 277

Коцюрбенко Алексей Владимирович

Старший модератор

Рейтинг: 197

epimkin

Профессионал

Рейтинг: 105

Gluck

9-й класс

Рейтинг: 42