Какова средняя квадратичная скорость атомов гелия в атмосфере Юпитера при температуре -123 °С? Напишите подробное

Vadim_2773

55

Для решения этой задачи нам понадобятся некоторые физические законы и уравнения. Давайте рассмотрим каждый шаг по-очереди.

1. Найдите среднюю квадратичную скорость \(v_{rms}\) атомов гелия при данной температуре.

Средняя квадратичная скорость связана с тепловой энергией атомов по формуле:

\[v_{rms} = \sqrt{\frac{3kT}{m}}\]

где \(k\) - постоянная Больцмана (\(1.38 \times 10^{-23}\, \mathrm{Дж/К}\)), \(T\) - температура в кельвинах (в данном случае -123 °C + 273.15 = 150.15 K), а \(m\) - масса атома гелия (\(4.0026 \times 10^{-26}\, \mathrm{кг}\)).

Теперь мы можем подставить значения и рассчитать \(v_{rms}\):

\[v_{rms} = \sqrt{\frac{3 \cdot (1.38 \times 10^{-23}\, \mathrm{Дж/К}) \cdot (150.15\, \mathrm{К})}{4.0026 \times 10^{-26}\, \mathrm{кг}}}\]

2. Подсчитайте значение \(v_{rms}\) и приведите ответ.

Вычислив выражение в скобках, мы получаем значение \(v_{rms}\) при указанных условиях. Ответ будет измеряться в метрах в секунду.

Пожалуйста, подсчитайте и приведите окончательный ответ.