Домашние задания: Физика

Нужна помощь с физикой

Среднеарифметическая скорость гелия равна 1 км/с.
При какой температуре находится газ.
Вот мое человеческое решение:

Дано:
M = 0,004 кг/моль - молярная масса гелия
< V > = 1 км/с = 1000 м/с
_____________________
T - ?

Скорость молекул:
<V> = √ (3*R*T / M)
Возведем в квадрат
<V>² = 3*R*T / M
Температура:
T = M*<V>² / (3*R) = 0,004*1000² / (3*8,31) ≈ 160 К
или
t = 160 - 273 ≈ - 113 °C


А вот что нам пишет наш друг БОТ ChatGPT:

Для решения задачи необходимо использовать распределение Максвелла-Больцмана, которое связывает среднеквадратичную скорость молекул газа с его температурой и массой молекулы:
v = √(3kT/m)
где v - среднеквадратичная скорость молекул, k - постоянная Больцмана, T - температура газа в кельвинах, m - масса молекулы газа.
Из задачи известна среднеарифметическая скорость гелия - 1000 м/с. Масса молекулы гелия составляет около 4 атомных единиц (4u), где 1u – массовая единица, равная массе атома углерода-12. Таким образом, масса молекулы гелия равна 4 * 1,6606 * 10^(-27) кг.
Подставляя известные значения в уравнение распределения Максвелла-Больцмана и решая его относительно температуры, получаем:
T = (mv^2)/(3k) = (4 * 1,6606 * 10^(-27) * (1000)^2)/(3 * 1,3806 * 10^(-23)) ≈ 22 228 К
Таким образом, при скорости 1000 м/с, температура гелия равна приблизительно 22 228 К.

______________

БРАВО, Бот! БИС!!! На поклон, БОТ!
22 000 кельвинов - так это не газ, друг мой БОТ, а плазма!
ЕП
Евгений Попов
73 229
Лучший ответ