Задание №7 — Средняя кинетическая энергия молекул

Решение:

Дано: $n_1=n_2$ (индекс 1 — аргон, 2 — неон), поршень лёгкий, подвижный, в равновесии. Найти $\dfrac{\langle E_1\rangle}{\langle E_2\rangle}$.

Поршень невесом, поэтому условие его равновесия — равенство сил давления газов с двух сторон: $p_1S=p_2S$, откуда $p_1=p_2$.

По основному уравнению МКТ $p=\dfrac{2}{3}n\langle E\rangle$, значит $\langle E\rangle=\dfrac{3p}{2n}$ и

$$\frac{\langle E_1\rangle}{\langle E_2\rangle}=\frac{p_1}{p_2}\cdot\frac{n_2}{n_1}=1\cdot 1=1.$$

Средние кинетические энергии теплового движения молекул обоих газов одинаковы (одинаковы и их температуры).

Ответ: 1