Zadanie Zadanie 7.4.2: Mikroskopowa interpretacja temperatury i energia kinetyczna atomów gazu

Obliczanie temperatury gazu w kelwinach i stopniach Celsjusza na podstawie średniej energii kinetycznej cząsteczek E_k = 1,035 \cdot 10^{-20} J.

Treść zadania

Średnia energia kinetyczna ruchu postępowego pojedynczego atomu gazu jednoatomowego (argonu) w komorze badawczej wynosi

E_{k\text{śr}} = 1{,}035 \cdot 10^{-20}\,\text{J}

. Stała Boltzmanna wynosi

k_B = 1{,}38 \cdot 10^{-23}\,\text{J/K}

. **a)** Wyprowadź wzór na temperaturę bezwzględną

T

gazu na podstawie mikroskopowej interpretacji temperatury w kinetyczno-cząsteczkowej teorii gazów. **b)** Oblicz temperaturę gazu w kelwinach (

\text{K}

) oraz w stopniach Celsjusza (

^\circ\text{C}

**a)**

T = \frac{2 E_{k\text{śr}}}{3 k_B}

**b)** Temperatura w kelwinach:

T = 500\,\text{K}

; w stopniach Celsjusza:

t = 226{,}85^\circ\text{C} \approx 227^\circ\text{C}