Дано:
- Температура у поверхности планеты, T = 377 °C = 377 + 273.15 = 650.15 K
- Давление у поверхности планеты, P = 10000 кПа = 10000000 Па
- Молярная масса газа, M = 0.033 кг/моль
Найти: плотность атмосферы планеты (ρ).
Решение:
1. Используем уравнение состояния идеального газа:
P = ρRT / M
где:
P – давление (Па),
ρ – плотность (кг/м³),
R – универсальная газовая постоянная (R ≈ 8.314 Дж/(моль·К)),
T – температура (K),
M – молярная масса (кг/моль).
2. Поскольку у нас есть молярная масса в килограммах на моль, мы можем использовать следующее значение для R, учитывая единицы:
R' = R / M = 8.314 / 0.033 = 252.03 Дж/(кг·K)
3. Теперь выразим плотность из уравнения состояния:
ρ = PM / RT
4. Подставим известные значения:
ρ = (10000000 Па * 0.033 кг/моль) / (8.314 Дж/(моль·К) * 650.15 K)
5. Выполним расчет:
ρ = (10000000 * 0.033) / (8.314 * 650.15)
ρ = 330000 / 5404.40
ρ ≈ 61.01 кг/м³
Ответ: Плотность атмосферы планеты Нибиру у поверхности составляет approximately 61.01 кг/м³.