Оттегі молекулаларының жылдамдығын 20 м/с-қа арттыру үшін газ температурасының өзгерісін есептеу үшін келесі қадамдарды орындаймыз:
1. Жаңа орташа квадраттық жылдамдықты есептеу:
Бастапқы орташа квадраттық жылдамдық (v₁) = 500 м/с Жылдамдықтың өзгерісі (Δv) = 20 м/с Жаңа орташа квадраттық жылдамдық (v₂) = v₁ + Δv = 500 м/с + 20 м/с = 520 м/с
2. Температураның өзгерісін есептеу:
Орташа квадраттық жылдамдықтың формуласын қолданамыз:
v² = 3kT/m
мұндағы:
v - орташа квадраттық жылдамдық
k - Больцман тұрақтысы (1.38 × 10⁻²³ Дж/K)
T - температура (Кельвинмен)
m - бір молекуланың массасы
Бір молекуланың массасын (m) алдыңғы есептеуден аламыз: 5.31 × 10⁻²⁶ кг
Бастапқы температураны (T₁) табу үшін формуланы өзгертеміз:
T₁ = (v₁² * m) / (3k) = (500² м²/с² * 5.31 × 10⁻²⁶ кг) / (3 * 1.38 × 10⁻²³ Дж/K) ≈ 321 K
Жаңа температураны (T₂) табу үшін формуланы қайта қолданамыз:
T₂ = (v₂² * m) / (3k) = (520² м²/с² * 5.31 × 10⁻²⁶ кг) / (3 * 1.38 × 10⁻²³ Дж/K) ≈ 345 K
Температураның өзгерісі (ΔT) = T₂ - T₁ = 345 K - 321 K = 24 K
Жауабы: Оттегі молекулаларының жылдамдығын 20 м/с-қа арттыру үшін газ температурасын шамамен 24 K-ге көтеру керек.
