题目
2g氢气装在20L的容器内,当容器内的压强为 times (10)^4Pa 时,氢气分子的平均平动动能为多大?
2g氢气装在20L的容器内,当容器内的压强为 时,氢气分子的平均平动动能为多大?
题目解答
答案
可以使用理想气体状态方程(PV=nRT)和平均动能公式(K=3/2kT)来求解此问题。
首先,根据理想气体状态方程,可以计算出氢气的摩尔数:
n = PV / RT
其中,P为氢气的压强,V为容器体积,R为气体常数,T为氢气的温度。因为题目没有给出温度,所以需要通过其他信息进行推算。
根据平均动能公式,可以将氢气分子的平均平动动能表示为:
K = 3/2 kT
其中,k为玻尔兹曼常数,T为氢气的温度。两个未知量中只有T是未知的,因此需要找到另一个方程式解出温度T。
根据题意,2g的氢气装在20L的容器内,可以先求出氢气的密度:
ρ = m/V = nM/V
其中,m为氢气的质量,M为氢气的摩尔质量。将之带入上面的理想气体状态方程,可以得到:
P = ρRT/M
将此方程代入第一个方程中,可得:
将n代入平均动能公式中,可以得到:
K = 3/2 kPV/M
将题目中给出的数值代入公式中,得到:
计算可得,氢气分子的平均平动动能为约。
因此,答案是:。