Изменилось ли давление идеального газа если концентрация его молекул уменьшилась в 3 раза, а средняя кинетическая энергия их поступательного движения увеличилась в 3 раза? Увеличится в 3 раза
увеличится в 9 раз
уменьшится в 3 раза
останется неизменным

Для решения данного вопроса, необходимо использовать идеальный газовый закон и уравнение Максвелла-Больцмана.

Идеальный газовый закон устанавливает связь между давлением, объемом и температурой газа. Он записывается следующим образом:

P * V = n * R * T,

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Уравнение Максвелла-Больцмана определяет среднюю кинетическую энергию молекул газа и выражается следующим образом:

E_kin = (3/2) * k * T,

где E_kin - средняя кинетическая энергия молекул, k - постоянная Больцмана.

Теперь рассмотрим изменения концентрации молекул и средней кинетической энергии по отдельности.

Если концентрация молекул газа уменьшилась в 3 раза, это означает, что количество вещества (n) также уменьшилось в 3 раза. Следовательно, в идеальном газовом законе количество вещества (n) просто уменьшится в 3 раза. Однако, для определения изменения давления, необходимо учесть влияние объема газа и температуры. Поэтому ответ "уменьшится в 3 раза" не является правильным.

Теперь рассмотрим изменение средней кинетической энергии молекул газа. Если средняя кинетическая энергия увеличилась в 3 раза, то температура газа также увеличится в 3 раза (согласно уравнению Максвелла-Больцмана). Подставим это значение в идеальный газовый закон:

P * V = n * R * T,

P * V = n * R * (3 * T).

Поскольку количество вещества (n) уменьшилось в 3 раза, получим:

P * V = (1/3) * n * R * (3 * T).

P * V = (1/3) * P * V,

Очевидно, что P * V остается неизменным.

Таким образом, давление идеального газа останется неизменным, если концентрация его молекул уменьшилась в 3 раза, а средняя кинетическая энергия их поступательного движения увеличилась в 3 раза. Ответ "останется неизменным" является правильным.