Дано: Кислород О2; v = 600 м/с; Определить Т – ? Решение. Средняя кинетическая энергия хаотичного поступательного движения молекул газа пропорциональна абсолютной температуре. Е = 3kT/2; k – постоянная Больцмана; Кинетическая энергия молекулы равна Е = m0*v(кв)/2; Приравниваем эти выражения и получаем: v = «корень квадратный» из (3kT/m0). Масса молекулы равна m0 = M/Na; здесь M – молярная масса вещества; У кислорода М = 32*10 ( в минус 3 ст) кг/моль; Na – число Авогадро. Подставляем их в формулу для скорости. Но, произведение постоянной Больцмана на число Авогадро есть универсальная газовая константа: R = k*Na ; R = 8,31 Дж/моль* К ; Формула для вычисления скорости получает вид: v = «корень квадратный» из (3RT/M). Возводим обе части равенства в квадрат и находим Т: Т = v(кв)*M/3*R; T = (600*600*32*10 (в минус 3 ст)/3*8,31 = 462 (К). Переведем в привычную шкалу (градусы Цельсия) t = T – 273; t = 462 – 273 = 189 (град Ц).
Сила, которая заставляет шары подниматься называется выталкивающей, происходит выталкивание по двум причинам. Первая причина эта разница температур воздуха, находящегося внутри шара и снаружи, в шаре воздух более тёплый. Как известно тёплый воздух при открытии форточки в зиму быстро покидает помещение, хотя и говорят, что холод приходит с улицы, так и в этом случае тёплый воздух заставляет шар подняться выше. Вторая причина это разница плотности газа, находящегося внутри шара и воздуха, у газа плотность намного ниже и поэтому происходит выталкивание шара, это примерно как если кусок дерева спустить на дно ёмкости с водой и отпустить, из за разницы плотности дерева и воды дерево выталкивается наверх.
