Как можно вычислить температуру по шкале Цельсия, если известны молярная масса 0.432 кг/моль и средняя квадратичная скорость молекулы газа 81.2 км/с?
Физика Колледж Термодинамика температура по шкале Цельсия молярная масса средняя квадратичная скорость молекулы газа вычисление температуры физика 12 класс
Чтобы вычислить температуру газа по шкале Цельсия, зная молярную массу и среднюю квадратичную скорость молекулы, мы можем использовать уравнение, связывающее температуру и среднюю квадратичную скорость молекул. Это уравнение выглядит следующим образом:
v = √(3RT/M)
где:
Теперь давайте пройдем шаги расчета:
81.2 км/с = 81200 м/с.
Сначала мы возведем среднюю квадратичную скорость в квадрат:
v² = (81200 м/с)² = 6596646400 м²/с².
6596646400 = 3 * 8.314 * T / 0.432.
Сначала умножим обе стороны на 0.432:
6596646400 * 0.432 = 3 * 8.314 * T.
2841280000 = 24.942 * T.
T = 2841280000 / 24.942.
T ≈ 113,000,000 К.
Температура в Кельвинах равна температуре в Цельсиях плюс 273.15:
T(Цельсий) = T(К) - 273.15.
T(Цельсий) ≈ 113,000,000 - 273.15 ≈ 112999726.85 °C.
Таким образом, температура газа по шкале Цельсия составляет примерно 112999726.85 °C. Однако, это значение является крайне высоким и не соответствует обычным условиям, что может указывать на то, что в расчетах или исходных данных может быть ошибка. Тем не менее, мы выполнили все шаги для нахождения температуры на основе данных, которые были предоставлены.