5. Какова должна быть температура окружающей атмосферы, чтобы кПД межконтинентальной ракеты составил 94%, если

5. Для того чтобы рассчитать температуру окружающей атмосферы, необходимую для достижения желаемого КПД, мы можем использовать формулу эффективности тепловой машины:

$$КПД=1-\frac{T_2}{T_1}$$

где КПД - КПД (коэффициент полезного действия), $T_2$ - температура окружающей среды, $T_1$ - температура горения в камере двигателя.

Мы знаем, что желаемый КПД ракеты составляет 94%, а температура горения в камере двигателя равна 3500 K. Подставим эти значения в формулу и найдем температуру окружающей атмосферы:

$$0.94=1-\frac{T_2}{3500}$$

Перенесем $\frac{T_2}{3500}$ на другую сторону уравнения:

$$\frac{T_2}{3500}=1-0.94$$

Выполним вычисления:

$$\frac{T_2}{3500}=0.06$$

Теперь умножим обе части уравнения на 3500, чтобы избавиться от деления:

$$T_2=0.06\times 3500$$

$$T_2=210$$

Таким образом, чтобы достичь КПД в 94%, температура окружающей атмосферы должна быть равна 210 K.

6. Мы используем среднеквадратичную скорость молекул в расчетах давления идеального газа, потому что она дает более точную оценку средних скоростей молекул в газе.

Среднеквадратичная скорость молекул определяется следующей формулой:

$$v_{ср}=\sqrt{\frac{3kT}{m}}$$

где $v_{ср}$ - среднеквадратичная скорость, $k$ - постоянная Больцмана, $T$ - температура газа, $m$ - масса молекулы.

Среднеквадратичная скорость учитывает скорости молекул разного типа и разной массы. Обычная средняя скорость просто усредняет все скорости молекул без учета их массы. Поэтому использование среднеквадратичной скорости дает более точные результаты при расчетах давления идеального газа.