Для определения средней кинетической энергии поступательного движения молекул идеального газа, используем формулу:

E = (3/2) k T

где:
E - средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул,
k - постоянная Больцмана (1.38 x 10^-23 Дж/К),
T - абсолютная температура.

Давление P и концентрация n связаны формулой:

P = (n k T) / V

где:
P - давление,
n - концентрация молекул,
k - постоянная Больцмана,
T - абсолютная температура,
V - объем газа.

Решим уравнение для определения температуры T:

T = (P V) / (n k)

В данном случае давление P = 4.0 атм, концентрация n = 4.0 м^-3. Необходимо учитывать, что для перехода от атмосфер к Па следует умножить атмосферы на 101325.

T = ((4.0 1.01325 10^5) (1 / 4.0 4.0 1.38 10^-23)) ≈ 8.78 * 10^3 К

Теперь можем определить среднюю кинетическую энергию:

E = (3/2) 1.38 10^-23 8.78 10^3 ≈ 1.62 * 10^-19 Дж

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул идеального газа составляет приблизительно 1.62 * 10^-19 Дж.