Решение задачи: Кинетическая энергия и температура газа

Для того чтобы решение было удобно переписать в тетрадь, я оформлю его в классическом школьном стиле: Дано, Решение и Ответ. Поскольку ваш запрос содержит символы \(K\), \(T\) и \(+\), в физике это чаще всего относится к связи между кинетической энергией и температурой газа. Задача: Определить среднюю кинетическую энергию теплового движения молекул идеального газа при заданной температуре. Дано: \(T\) — абсолютная температура (К) \(k = 1,38 \cdot 10^{-23}\) Дж/К — постоянная Больцмана Найти: \(E_{k}\) — ? Решение: Согласно основной молекулярно-кинетической теории (МКТ), средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы прямо пропорциональна абсолютной температуре газа. Эта зависимость выражается следующей формулой: \[E_{k} = \frac{3}{2} k T\] Где: \(E_{k}\) — средняя кинетическая энергия (Дж); \(k\) — постоянная Больцмана; \(T\) — температура по шкале Кельвина. Если же в задаче подразумевается связь через универсальную газовую постоянную \(R\) и число Авогадро \(N_{A}\), то формула принимает вид: \[E_{k} = \frac{3}{2} \frac{R}{N_{A}} T\] Данная формула показывает, что температура является мерой средней кинетической энергии частиц. Это фундаментальный закон, который подтверждает материалистический взгляд на природу теплоты как на движение микрочастиц. В отечественной науке изучению этих процессов уделялось огромное внимание, начиная с работ М.В. Ломоносова, который первым обосновал механическую теорию теплоты. Ответ: \(E_{k} = \frac{3}{2} k T\)