Баллон массой m = 1 кг, объемом V = 1 л, заполненный азотом при температуре t = 20 ℃ и давлении р = 1 атм, должен прийти в движение. С какой скоростью стал бы двигаться баллон, если бы удалось упорядочить хаотическое тепловое движение так, чтобы все

18 ноября 2025
Физика

Условие:

Баллон массой m = 1 кг, объемом V = 1 л заполнен азотом
так, что при температуре t = 20 ℃ давление в баллоне р = 1 атм. С какой скоростью стал бы двигаться баллон, если бы удалось упорядочить хаотическое тепловое движение так, чтобы все молекулы азота
двигались в одну сторону?

Решение:

Найдем скорость, с которой двигался бы баллон, если бы все молекулы азота внутри него двигались в одну сторону, т.е. если бы удалось упорядочить их тепловое движение. 1. Определим число молей азота в баллоне. По уравнению идеального газа n = pV/(R·T). Даны: давление p = 1 атм ≈ 1,013×10^5 Па, объем V = 1 л = 10^(–3) м³, температура T = 20°С = 293,15 К, универсальная газовая постоянная R ≈ 8,314 Дж/(моль·К). n = (1,013×10^5 × 10^(–3)) / (8,314 × 293,15). В знаменателе: 8,314×293,15 ≈ 2436 Дж/моль, n ≈ (101,3) / 2436 ≈ 0,0416 моль. 2. Найдем массу азота в баллоне. Молярная масс...