При какой температуре будет средняя квадратичная скорость молекул азота равна второй космической скорости для Земли?

При какой температуре будет средняя квадратичная скорость молекул азота равна второй космической скорости для Земли? Требуется найти решение.
Магия_Моря

Магия_Моря

Для решения данной задачи, необходимо знать следующие факты:
1. Средняя квадратичная скорость молекул идеального газа выражается через температуру следующим образом: \( v = \sqrt{\frac{{3kT}}{m}} \), где \( v \) - средняя квадратичная скорость молекул, \( k \) - постоянная Больцмана, \( T \) - температура в Кельвинах, а \( m \) - масса молекулы.
2. Вторая космическая скорость для Земли составляет примерно 11,2 км/с.

Для определения температуры, при которой средняя квадратичная скорость молекул азота равна второй космической скорости, необходимо воспользоваться формулой, описанной выше:

\[ v = \sqrt{\frac{{3kT}}{m}} \]

Сначала найдём \( \frac{{3k}}{m} \), которое является константой для данного газа (азота). Затем решим уравнение для T:

\[ T = \frac{{m \cdot v^2}}{{3k}} \]

Подставим известные значения и решим уравнение:

\[ T = \frac{{m \cdot (11,2 \, \text{км/с})^2}}{{3k}} \]

Масса молекулы азота составляет примерно 28 г/моль, а постоянная Больцмана равна \(1,38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}\). Переведём единицы измерения скорости в м/с:

\[ T = \frac{{28 \times (11,2 \times 10^3 \, \text{м/с})^2}}{{3 \times 1,38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}}} \]

Теперь можем найти значение температуры T, используя калькулятор или программу для решения математических выражений. Результат будет выражен в кельвинах. После получения значения температуры, округлим его до удобного числа. Таким образом, определится температура, при которой средняя квадратичная скорость молекул азота равна второй космической скорости для Земли.

\[
T \approx \text{{Решение}}
\]
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello