Для вычисления скорости газа по формуле скорости давления используется следующее уравнение:
v = sqrt(3 * k * T / m)
где:
v - скорость газа
k - постоянная Больцмана (1,38 * 10^-23 Дж/К)
T - температура газа в кельвинах
m - масса одной молекулы газа
Сначала найдем температуру газа по формуле:
T = (E / (3/2 * k * N))
где:
E - среднеквадратичное значение числа молекул (4,9 * 10^5 м^2/с^2)
N - число молекул в газе
N = m / M
где:
M - молярная масса газа (в нашем случае 5 кг)
Теперь можем подставить все значения в формулу для скорости газа:
m = 5 кг = 5000 г
M = 5000 г / (6.02 * 10^23) ≈ 8.31 * 10^-21 г
N = 5000 г / 8.31 * 10^-21 г ≈ 6.02 * 10^23 молекул
T = (4,9 * 10^5 м^2/с^2) / (3/2 * 1,38 * 10^-23 Дж/К * 6.02 * 10^23 молекул) ≈ 111 К
Теперь можем найти скорость газа:
v = sqrt(3 * 1,38 * 10^-23 Дж/К * 111 К / 8.31 * 10^-21 г) ≈ 517 м/с
Итак, скорость газа давление составляет примерно 517 м/с.