Расчёт свойств по данным
Я изучаю то, что выглядит как рукописные вычисления. Я вижу значения объёма, массы и давления. Похоже, мне нужно сформулировать принцип, используя уравнения кинетической теории. После вычисления плотности я нахожу <v²>, сопоставляя значения давления и плотности. Похоже, я также могу вычислить среднеквадратичную скорость. Упоминается среднее значение квадрата скорости, которое, возможно, важно включить в мои окончательные расчёты.
Краткий ответ:
\[ \boxed{\langle v^2\rangle=2{,}5\cdot10^5\ \text{м}^2/\text{с}^2} \]
Среднеквадратичная скорость молекул:
\[ v_{\text{ср.кв.}}=\sqrt{\langle v^2\rangle}=500\ \text{м/с}. \]
Решение:
Используем основное уравнение молекулярно-кинетической теории:
\[ p=\frac13\rho\langle v^2\rangle, \]
где плотность газа
\[ \rho=\frac{m}{V}=\frac{3{,}0}{2{,}5}=1{,}2\ \text{кг/м}^3. \]
Тогда
\[ \langle v^2\rangle=\frac{3p}{\rho} =\frac{3\cdot1{,}0\cdot10^5}{1{,}2} =2{,}5\cdot10^5\ \text{м}^2/\text{с}^2. \]
Проверка:
\[ p=\frac13\cdot1{,}2\cdot2{,}5\cdot10^5 =1{,}0\cdot10^5\ \text{Па}, \]
что совпадает с условием.