При якій температурі середня квадратична швидкість руху молекул азоту становить 830 м/с?
Вода_5114
Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу для среднеквадратичной скорости молекул. Для газовой среды она записывается следующим образом:
\[v = \sqrt{\frac{{3kT}}{{m}}}\]
где:
\(v\) - среднее значение квадрата скорости молекулы,
\(k\) - постоянная Больцмана (\(1,38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}\)),
\(T\) - абсолютная температура (в Кельвинах),
\(m\) - масса молекулы (в килограммах).
Мы хотим найти температуру при заданной среднеквадратичной скорости \(v = 830 \, \text{м/с}\) и известной массе молекулы азота.
Для начала, давайте решим эту формулу относительно температуры:
\[T = \frac{{m v^2}}{{3k}}\]
Теперь мы можем подставить известные значения и решить уравнение:
\[T = \frac{{28 \, \text{кг/моль} \times (830 \, \text{м/с})^2}}{{3 \times (1,38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К})}}\]
Давайте посчитаем это:
\[T = \frac{{28 \times (830)^2}}{{3 \times (1,38 \times 10^{-23})}}\]
После вычислений мы получим:
\[T \approx 1,13 \times 10^6 \, \text{Кельвин}\]
Таким образом, при температуре около \(1,13 \times 10^6 \, \text{Кельвин}\), средняя квадратичная скорость руха молекул азота будет составлять примерно 830 м/с.
\[v = \sqrt{\frac{{3kT}}{{m}}}\]
где:
\(v\) - среднее значение квадрата скорости молекулы,
\(k\) - постоянная Больцмана (\(1,38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}\)),
\(T\) - абсолютная температура (в Кельвинах),
\(m\) - масса молекулы (в килограммах).
Мы хотим найти температуру при заданной среднеквадратичной скорости \(v = 830 \, \text{м/с}\) и известной массе молекулы азота.
Для начала, давайте решим эту формулу относительно температуры:
\[T = \frac{{m v^2}}{{3k}}\]
Теперь мы можем подставить известные значения и решить уравнение:
\[T = \frac{{28 \, \text{кг/моль} \times (830 \, \text{м/с})^2}}{{3 \times (1,38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К})}}\]
Давайте посчитаем это:
\[T = \frac{{28 \times (830)^2}}{{3 \times (1,38 \times 10^{-23})}}\]
После вычислений мы получим:
\[T \approx 1,13 \times 10^6 \, \text{Кельвин}\]
Таким образом, при температуре около \(1,13 \times 10^6 \, \text{Кельвин}\), средняя квадратичная скорость руха молекул азота будет составлять примерно 830 м/с.
Знаешь ответ?