Какова средняя скорость движения молекул газа, который занимает объем 5 м3 при давлении 200 кпа и имеет массу 6кг?

из формулы p=ρ*u^2   / 3   вырази u^2=3p/ρ

а плотность по формуле :   ρ=m/v=6/5=1.2

  итак скорость в квадрате равна:     u^2=3p/ρ=3*200*10^3/1.2=500*10^3 м^2/c^2

  а чтобы найти скорость   извлеки корень квадратный u=√500*10^3≈7.07*10^2   или 707 м/с

vкв=\/¯3*p/(m/v) 

средняя скорость движения = корень( (3 * давление) / плотность)~700 м/с

1)

сжигаем уголь:

q₁ = q*m₁ = 2,7*10⁷ * 50 = 13,5*10 в 8 степени дж

2)

на нагревание воды пошла только половина этой энергии:

q₂ = q₁/2 = 54*10⁷ дж                                                           (1)

3)

нагреваем воду:

q₂ = c*m*(t₂ - t₁) = 4200*m₂*(60-10) = 21*10⁴ * m₂   дж         (2)

4)

приравниваем (2) и (1):

21*10⁴ * m₂ = 13,5*10 в 8 степени дж

m₂ = 13,5*10 в 8 степени /   21*10⁴ ≈ 6400 в 4 степени кг     или   6,4 тонна

полная механическая энергия e=e1+e2, где e1 и e2- потенциальная и кинетическая энергия груза. если в системе отсутствует трение, то e=const. так как в момент времени, когда кинетическая энергия максимальна, потенциальная энергия равна нулю (и наоборот), то e=e1max=e2max. а так как e2max=m*vmax²/2 и по условию vmax=10 м/с, то e2max=0,1*100/2=5 дж. и так как e1max=m*g*hmax=5 дж, где hmax - максимальная высота подъёма груза, то hmax=e1max/(m*g). полагая g≈10 м/с², находим hmax≈5/(0,1*10)=5 м. ответ: ≈5 м.

наибольшее значение