Какое давление оказывает азот, если средняя квадратичная скорость его молекул равна 500 м/с, а плотность составляет 1,35 кг/м³?

Физика 11 класс Газовые законы давление азота средняя квадратичная скорость плотность молекул физика 11 класс расчет давления молекулы азота формула давления Новый

Чтобы найти давление газа, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, которое связывает давление, плотность и среднюю квадратичную скорость молекул. Давление можно рассчитать по формуле:

P = (m * v²) / (3 * V)

где:

• P - давление газа;
• m - масса газа;
• v - средняя квадратичная скорость молекул;
• V - объем газа.

Также мы знаем, что плотность (ρ) газа определяется как:

ρ = m / V

Из этого уравнения можно выразить массу:

m = ρ * V

Теперь подставим это значение массы в формулу для давления:

P = (ρ * V * v²) / (3 * V)

Объем V сокращается, и мы получаем:

P = (ρ * v²) / 3

Теперь подставим известные значения:

• ρ = 1,35 кг/м³;
• v = 500 м/с.

Подставляем в формулу:

P = (1,35 * (500)²) / 3

Сначала вычислим (500)²:

(500)² = 250000

Теперь подставим это значение:

P = (1,35 * 250000) / 3

Выполним умножение:

1,35 * 250000 = 337500

Теперь делим на 3:

P = 337500 / 3 = 112500

Таким образом, давление, которое оказывает азот, составляет:

P = 112500 Па

Или, в килопаскалях:

P = 112,5 кПа