Легкая задача.
Дано:
M=0,032кг/моль.
V=700м/с^2;
R=8,31 Дж/(моль*К).
T=?
Для начала, разберемся с формулой, нам известна формула средней квадратичной скорости молекулы. Формула имеет вид:
v2cp=(3*k*T)/m0
Формула (1).
Т.к. k=R/Na, а m0=M/Na. (Нам нужны эти преобразования, чтобы упростить формулу, и перейти к нашему условию).
Подставим эти формулы в (1)
v^2(cp)=(3*R*T/Na)*(Na/M);
Получаем:
v^2(cp)=3*R*T/M;
Все данные нам известны, подставляем данные:
v^2(cp)*M=3*R*T;
T=v^2(cp)*M/3*R;
T=490000*0,032/3*8,31=628,96=629К.
Либо, переводя в градусы, получаем:
T=629-273=356 градусов Цельсия.
F*Δt = 2*ρ*V*v (1)
2)
Займемся объемом воздуха:
V = S*L = S*v*Δt (2)
(S - площадь стены, L - путь, который воздух со скоростью v пройдет за Δt секунд.
3)
Подставляя (2) в (1) получаем:
F = 2*ρ*S*v² (3)
4)
Но сила давления
F = p*S (4)
Опять приравниваем (4) и (3) и сокращаем на площадь стены:
p = 2*ρ*v²
Отсюда скорость:
v = √ (p / (2·ρ) = √ (200 / (2·1,29) ≈ 8,5 м/с