Какая температура соответствует средней квадратичной скорости молекул углекислого газа 720 км/ч? (с решением)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся формулой для средней квадратичной скорости молекул:

v = sqrt(3kT/m),

где v - средняя квадратичная скорость молекул,
k - постоянная Больцмана (1.38*10^-23 Дж/К),
T - температура в Кельвинах,
m - масса молекулы газа.

Для углекислого газа масса молекулы m = 44 г/моль = 44*10^-3 кг.

Подставляем известные значения и находим T:

720 км/ч = 720*1000/3600 = 200 м/с,

200 = sqrt(31.3810^-23T/4410^-3),

40000 = 31.3810^-23T/4410^-3,

40000 = 4.1410^-23T/44*10^-3,

T = 400004410^-3/4.1410^-23 ≈ 4.2210^5 К.

Итак, средней квадратичной скорости молекул углекислого газа 720 км/ч соответствует температура приблизительно 422000 Кельвина.