Для того чтобы выразить энергию ( E_k ) из формулы
[
p = \frac{2}{3} n E_k,
]
где ( p ) — давление, ( n ) — концентрация частиц, и ( E_k ) — средняя кинетическая энергия частиц, нужно произвести следующие математические операции.
- Умножьте обе стороны уравнения на ( \frac{3}{2} ) для избавления от дроби:
[
\frac{3}{2} p = n E_k.
]
- Разделите обе стороны уравнения на ( n ) для выражения ( E_k ):
[
E_k = \frac{3}{2} \frac{p}{n}.
]
Таким образом, формула для нахождения средней кинетической энергии частиц будет:
[
E_k = \frac{3}{2} \frac{p}{n}.
]
Эта формула показывает, что средняя кинетическая энергия частиц в системе пропорциональна давлению и обратно пропорциональна концентрации частиц. Это уравнение часто используется в физике для анализа поведения идеальных газов и связано с законом Бойля-Мариотта в контексте кинетической теории газов.