Question

С, рассчитайте и сравните между собой средние квадратичные скорости теплового движения при 0 с молекул водорода (m=3,3 * 10 в -27 кг) кислорода (m=5,3*10 в -26кг) и азота (m=23,2 * 10 в -27кг)

Answer 1

T=0 C=273 к
Ср. Кв. Ск. вычисляется по формуле
$\sqrt{ \frac{3kt}{m0}}$
m0 даны, k - постоянная Больцмана (табличные данные). k=1.38*10^-23 дж\к.

Answer 2

Для рассчета средней квадратичной скорости теплового движения нам понадобится знание формулы, которая связывает среднеквадратичную скорость (v) с массой молекулы (m) и температурой (T). Формула имеет вид:

v = √(3kT/m)

где k - постоянная Больцмана, равная 1.38*10^(-23) Дж/К.

Давайте сначала найдем скорость для молекулы водорода.

m_водород = 3.3 * 10^(-27) кг
k = 1.38 * 10^(-23) Дж/К

Также, нам дана температура T = 0 °C = 273 K (при условии, что 0 °C = 273 K).

v_водород = √(3 * 1.38 * 10^(-23) Дж/К * 273 K / 3.3 * 10^(-27) кг)

Упрощаем выражение:

v_водород = √(3 * 1.38 * 273 / 3.3) * 10^(-23+(-27))

v_водород = √(3 * 1.38 * 273 / 3.3) * 10^(-50)

v_водород ≈ √(3 * 111.54 / 3.3) * 10^(-50)

v_водород ≈ √(333.62 / 3.3) * 10^(-50)

v_водород ≈ √(101.062) * 10^(-50)

v_водород ≈ 10.053 * 10^(-50)

v_водород ≈ 1.0053 * 10^(-49) м/с

Теперь рассчитаем скорость для молекулы кислорода.

m_кислород = 5.3 * 10^(-26) кг

v_кислород = √(3 * 1.38 * 273 / 5.3) * 10^(-50)

v_кислород ≈ √(899.346) * 10^(-50)

v_кислород ≈ 29.996 * 10^(-50)

v_кислород ≈ 2.9996 * 10^(-49) м/с

Наконец, рассчитаем скорость для молекулы азота.

m_азот = 23.2 * 10^(-27) кг

v_азот = √(3 * 1.38 * 273 / 23.2) * 10^(-50)

v_азот ≈ √(36.357) * 10^(-50)

v_азот ≈ 6.028 * 10^(-50)

v_азот ≈ 0.6028 * 10^(-49) м/с

Таким образом, мы рассчитали и сравнили средние квадратичные скорости теплового движения для молекул водорода, кислорода и азота при 0 °C. Получили следующие результаты:

v_водород ≈ 1.0053 * 10^(-49) м/с
v_кислород ≈ 2.9996 * 10^(-49) м/с
v_азот ≈ 0.6028 * 10^(-49) м/с

Таким образом, средняя квадратичная скорость теплового движения водорода самая меньшая, а кислорода - самая большая среди этих трех молекул.