Решение.
Кинетическая энергия и температура связаны соотношением:\[ E=\frac{i}{2}\cdot k\cdot T\ \ \ (1). \]
k – постоянная Больцмана, k = 1,38∙10-23 Дж/К.
i – число степеней свободы.
1) Определим кинетическую энергию, приходящуюся в среднем на одну степень свободы молекулы азота (i = 1):\[ E=\frac{1}{2}\cdot k\cdot T\ \ \ (2). \]
Е =0,69∙10-20 Дж.
2) Определим среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы, для поступательного движения (i = 3):\[ E=\frac{3}{2}\cdot k\cdot T\ \ \ (3). \]
Е = 2,07∙10-20 Дж.
3) Определим среднюю кинетическую энергию вращательного движения молекулы, для вращательного движения (i = 2):\[ E=\frac{2}{2}\cdot k\cdot T\ \ \ (4). \]
Е = 1,38∙10-20 Дж
4) Определим среднее значение полной энергии молекулы, азот двухатомный газ (i = 5):\[ E=\frac{5}{2}\cdot k\cdot T\ \ \ (5). \]
Е = 3,45∙10-20 Дж