2025-08-31 00:37:11
Как можно вычислить температуру, зная молярную массу 0.359 кг/моль и среднюю квадратичную скорость 88.6 км/с?
Физика Университет Температура идеального газа вычислить температуру молярная масса средняя квадратичная скорость физика формула температуры газовая постоянная Идеальный газ температура газа кинетическая энергия
2025-08-31 00:37:18
Чтобы вычислить температуру газа, зная молярную массу и среднюю квадратичную скорость, можно воспользоваться уравнением, связывающим эти величины. Уравнение выглядит следующим образом:
v = sqrt(3RT / M)
Где:
- v - средняя квадратичная скорость молекул газа (в м/с),
- R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),
- T - температура в Кельвинах (К),
- M - молярная масса газа (в кг/моль).
Теперь давайте разобьем решение на шаги:
- Переведите среднюю квадратичную скорость из км/с в м/с:
- Подставьте известные значения в уравнение:
- v = 88600 м/с,
- M = 0.359 кг/моль,
- R = 8.314 Дж/(моль·К).
- Возведите обе стороны уравнения в квадрат:
- Умножьте обе стороны на 0.359:
- Разделите обе стороны на 24.942:
1 км/с = 1000 м/с, следовательно:
88.6 км/с = 88.6 * 1000 = 88600 м/с.
Мы знаем, что:
Подставим эти значения в уравнение:
88600 = sqrt(3 * 8.314 * T / 0.359).
(88600)^2 = (3 * 8.314 * T) / 0.359.
Получаем:
7853969600 = (3 * 8.314 * T) / 0.359.
0.359 * 7853969600 = 3 * 8.314 * T.
Получаем:
2828702920.4 = 24.942 * T.
T = 2828702920.4 / 24.942.
Таким образом, T ≈ 113,000,000 К.
Таким образом, температура газа при заданных условиях составляет примерно 113,000,000 К. Это очень высокая температура, что может указывать на то, что газ находится в состоянии плазмы или на других экстремальных условиях.