объяснение:
эффективный диаметр молекулы — минимальное расстояние, на которое сближаются центры двух молекул при столкновении.
при столкновении, молекулы сближаются до некоторого наименьшего расстояния, которое условно считается суммой радиусов взаимодействующих молекул. столкновение между одинаковыми молекулами может произойти только в том случае, если их центры сблизятся на расстояние, меньшее или равное диаметру d - — эффективному диаметру молекулы.
через эффективный диаметр молекулы можно выразить эффективное сечение молекулы — как круг радиусом d. столкновение между молекулами возможно только в том случае, когда центр молекулы окажется внутри круга, представляющего собой эффективное сечение молекулы.
с точки зрения теории межмолекулярных взаимодействий эффективный радиус, представляющий собой половину эффективного диаметра — расстояние от условного центра молекулы, отвечающее минимуму потенциальной энергии в поле этой молекулы.
для молекул, имеющих точечную симметрию, условный центр может быть определен как центр масс молекулы, для сложных молекул он определяется феноменологически.
в общем случае эффективный радиус — усредненная величина, т.к. в случае, когда молекула не является концентрически симметричной (одноатомная молекула), радиус является функцией от угла в системе, связанной с молекулой.
= (∫∫r(φ,θ)d×φ×d×θ)/2π²
Легкая задача.
Дано:
M=0,032кг/моль.
V=700м/с^2;
R=8,31 Дж/(моль*К).
T=?
Для начала, разберемся с формулой, нам известна формула средней квадратичной скорости молекулы. Формула имеет вид:
v2cp=(3*k*T)/m0
Формула (1).
Т.к. k=R/Na, а m0=M/Na. (Нам нужны эти преобразования, чтобы упростить формулу, и перейти к нашему условию).
Подставим эти формулы в (1)
v^2(cp)=(3*R*T/Na)*(Na/M);
Получаем:
v^2(cp)=3*R*T/M;
Все данные нам известны, подставляем данные:
v^2(cp)*M=3*R*T;
T=v^2(cp)*M/3*R;
T=490000*0,032/3*8,31=628,96=629К.
Либо, переводя в градусы, получаем:
T=629-273=356 градусов Цельсия.