Обчислення. Приклад 4. Знайти середню кінетичну енергію обертального руху однієї молекули кисню при температурі 350 К

= 3,64·10⁵ Па.

Відповідь:p₂ = 3,64·10⁵ Па.

Приклад 4. Знайти середню кінетичну енергію обертального руху однієї молекули кисню при температурі 350 К, а також кінетичну енергію обертального руху всіх молекул кисню масою 4 г.

Дано: T = 350 К; m = 4·10^{-3 кг, = 32·10-3} кг/моль.

Знайти: ; .

Розв’язок. Середня енергія обертального руху молекул визначається виразом

, (1)

де k – стала Больцмана, а і_об – число обертальних ступенів вільності молекули.

Обертальному рухові двохатомної молекули відповідають два ступені вільності. Таким чином, для даної задачі і_об = 2.

Кінетична енергія обертального руху всіх молекул газу очевидно дорівнює добуткові числа молекул N на їхню середню енергію обертального руху

. (2)

Число всіх молекул газу можна знайти, використовуючи вираз

. (3)

Підставляючи (1) і (3) у (2), одержимо для E_об такий вираз

. (4)