Question

определите среднюю квадратичную скорость молекул водорода при 20 градусах цельсия.При какой тепературе эта скорость равна 500 метров в секунду???

Answer 1

Дано:

$t=20^0$

Средняя квадратичная скорость 

$\overline{v}=\sqrt{\frac{3kT}{m_0}}$ 

Температура в градусах Кельвина 

$T=t+273=20+273=293$ К

Постоянная Больцмана 

$k=1.38\cdot10^{-23}$ Дж/К

Масса одной молекулы

$m_0=\frac{M}{N_A}$

Молярная масса

$M(H_2)=2\cdot10^{-3}$ кг/моль

Постоянная Авогадро

$N_A=6.02\cdot10^{23}$ 1/моль

$m_0=\frac{2\cdot10^{-3}}{6.02\cdot10^{23}}=0.33\cdot10^{-26}$ кг

$\overline{v}=\sqrt{\frac{3\cdot1,38\cdot10^{-23}\cdot293}{0.33\cdot10^{-26}}}=1917$ м/с

а температура для скорости  500 м/с

 $T=\frac{v^2\cdot m_0}{3\cdot k}=\frac{500^2\cdot0.33\cdot10^{-26}}{3\cdot1.38\cdot10^{-23}}=19.9$ К

В градусах цельсия

$t=T-273=19.9-273=-253.1^0$