Question

6.Определить среднюю скорость молекул идеального газа, плотность которого 0,25 кг/м3, при давлении 30 кПа.

Answer 1

P=p*V^2/3
3*P=p*V^2
V=sqrt(3*P/p)=sqrt(3*30*10^3/0,25)=600 м/с

Answer 2

Для определения средней скорости молекул идеального газа, можно использовать формулу Максвелла-Больцмана:

v = √(3kT/m)

где v - средняя скорость молекул газа, k - постоянная Больцмана (1,38 * 10^-23 Дж/К), T - температура газа (в Кельвинах), m - масса молекулы газа (в килограммах).

В данном случае у нас известна плотность газа, что означает, что его масса можно выразить через объем и плотность:

m = V * ρ

где V - объем газа (в м^3), ρ - плотность газа (в кг/м^3).

В условии задачи дано давление газа, а чтобы найти объем V, можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

P = ρRT

где P - давление газа (в Па), R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль * К)), T - температура газа (в Кельвинах).

Теперь, когда у нас есть все необходимые величины, давление и плотность, мы можем определить значения объема и массы газа:

V = P / (ρRT)

m = V * ρ = (P / (ρRT)) * ρ

Теперь, зная массу газа, можно определить среднюю скорость молекул с помощью формулы Максвелла-Больцмана:

v = √(3kT/m)

Задача будет решена, когда будет дано значение температуры газа (в Кельвинах).