Визначити середню квадратичну швидкість молекул Оксигену за температури 20°C. За якої температури ця швидкість дорівнює 500м/с?
Ответы
Средняя квадратичная скорость молекул газа может быть вычислена с помощью следующей формулы:
v = sqrt(3kT/m),
где v - средняя квадратичная скорость молекул, k - постоянная Больцмана, T - температура газа в кельвинах, m - масса молекулы газа.
Для кислорода масса молекулы (m) равна примерно 0,032 кг/моль, а постоянная Больцмана (k) составляет 1,38 × 10^-23 Дж/К. Для температуры 20°C (293,15 К) средняя квадратичная скорость молекул кислорода составляет:
v = sqrt(3 * 1,38 × 10^-23 Дж/К * 293,15 К / 0,032 кг/моль) ≈ 484 м/с.
Таким образом, при температуре 20°C средняя квадратичная скорость молекул кислорода составляет примерно 484 м/с.
Чтобы определить температуру, при которой средняя квадратичная скорость молекул кислорода равна 500 м/с, можно перестроить формулу:
T = mv^2 / (3k),
где T - температура в кельвинах.
Подставляя известные значения, получим:
T = 0,032 кг/моль * (500 м/с)^2 / (3 * 1,38 × 10^-23 Дж/К) ≈ 5184 K.