Question

Найти температуру азота при скорости 830 м/с

Answer 1

Средний квадрат скорости молекул v^2 =3*R*T / M ( v - средняя квадратичная скорость, R - универсальная газовая постоянная =8,31 Дж / моль*К, Т - абсолютная температура ( по Кельвину) , М - молярная масса азота = 0,028кг/моль. )
Выразим температуру Т = v^2*M / 3R . Подставим числа и вычислим :
Т= 830^2 *0,028 / 3*8,31 =774K. ( 501 град. Цельсия) . ( ПРИМЕРНО )
Т=774К .

Answer 2

Для того чтобы найти температуру азота при заданной скорости, нам потребуется использовать уравнение состояния идеального газа и данные о скорости звука в азоте при данной температуре.

Скорость звука в газе можно выразить через температуру и молярную массу газа:

$v = \sqrt{\gamma \cdot R \cdot T}$,

где:

• $v$ - скорость звука,
• $\gamma$ - адиабатический индекс (примерно 1.4 для азота),
• $R$ - универсальная газовая постоянная ($8.314 \, \text{Дж} / (\text{моль} \cdot \text{К})$),
• $T$ - температура в Кельвинах.

Молярная масса азота ($M$) составляет примерно 28 г/моль.

Известно, что скорость $v$ равна 830 м/с.

Давайте решим уравнение для температуры $T$:

$830 = \sqrt{1.4 \cdot 8.314 \cdot T}.$

Решая это уравнение, найдем температуру $T$:

$T = \left(\frac{830^2}{1.4 \cdot 8.314}\right) \, \text{К} \approx 6857 \, \text{К}.$

Таким образом, при скорости 830 м/с температура азота составляет примерно 6857 Кельвинов (К).