Question

Решите задачу
Найти среднюю квадратичную скорость молекул водорода при температуре -5С

Answer 1

Прежде чем приступить к решению задачи, давайте разберемся с понятием среднеквадратичной скорости молекулы.

Среднеквадратичная скорость (v) молекулы - это средняя величина скорости, с которой молекулы двигаются в случайном направлении. Она определяется с использованием следующей формулы:

v = √(3RT/M)

где:
v - среднеквадратичная скорость
R - универсальная газовая постоянная (которая равна 8,314 J/(mol·K))
T - температура (в кельвинах)
M - молярная масса газа (в кг/моль)

Переведем температуру из градусов Цельсия в Кельвины. Для этого нужно прибавить 273.15 к значению температуры:

Температура в Кельвинах = Температура в Цельсиях + 273.15
Теперь вставим известные значения в формулу:

v = √(3 * 8,314 * (Температура в Кельвинах) / M)

У нас есть водород как газ, и его молярная масса составляет примерно 0,002 кг/моль. Подставим эту информацию в формулу:

v = √(3 * 8,314 * (Температура в Кельвинах) / 0,002)

Так как у нас дана температура -5 °C, нужно ее перевести в Кельвины:

Температура в Кельвинах = -5 + 273.15 = 268.15 K

Теперь, подставим значения в формулу:

v = √(3 * 8,314 * 268.15 / 0,002)

Произведем необходимые вычисления:

v = √(6340.0903) ≈ 79.63 м/с

Таким образом, среднеквадратичная скорость молекул водорода при температуре -5 °C составляет около 79.63 м/с.