Для определения температуры газа на основе средней кинетической энергии его молекул можно воспользоваться формулой, которая связывает кинетическую энергию с температурой. Средняя кинетическая энергия молекул идеального газа связана с температурой следующей формулой:
[ \langle E_k \rangle = \frac{3}{2} k T, ]
где:
- (\langle E_k \rangle) — средняя кинетическая энергия одной молекулы,
- (k) — постоянная Больцмана, равная (1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}),
- (T) — температура в кельвинах.
Вам дана средняя кинетическая энергия (\langle E_k \rangle = 10.23 \times 10^{-21} \, \text{Дж}).
Подставим известные значения в формулу и решим её относительно температуры (T):
[ 10.23 \times 10^{-21} = \frac{3}{2} \times 1.38 \times 10^{-23} \times T. ]
Теперь выразим (T):
[ T = \frac{10.23 \times 10^{-21}}{\frac{3}{2} \times 1.38 \times 10^{-23}}. ]
Посчитаем численно:
[ T = \frac{10.23 \times 10^{-21}}{2.07 \times 10^{-23}}. ]
[ T \approx 494.2 \, \text{K}. ]
Таким образом, температура газа составляет примерно 494.2 кельвина.