Question

чому рівна швидкість середня квадратична для атомів азоту (м 28*10^-3 кг/моль)? N2 азот. температура азота 273к

Answer 1

Решение задания на фото:

Answer 2

Швидкість середня квадратична (RMS) атомів азоту (N2) при заданій температурі може бути обчислена за допомогою рівняння ідеального газу та рівняння кінетичної енергії. Для цього ми можемо скористатися рівнянням:

$v_{rms} = \sqrt{\frac{3kT}{m}}$

де:

• $v_{rms}$ - середня квадратична швидкість.
• $k$ - стала Больцмана, приблизно $1.38 \times 10^{-23} \, \text{J/K}$.
• $T$ - температура в кельвінах.
• $m$ - маса одного молекули азоту ($N_2$).

Маса одного молекули $N_2$ в кількісних одиницях маси дорівнює $28 \times 10^{-3} \, \text{кг/моль}$. Оскільки $1 \, \text{моль}$ містить $6.022 \times 10^{23}$ молекулів, маса одного молекули $N_2$ дорівнює:

$m = \frac{28 \times 10^{-3} \, \text{кг/моль}}{6.022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль}}$

Розрахунок маси дав дуже мале значення, оскільки маса атомів дуже мала. Після підстановки цих значень в рівняння для $v_{rms}$ при температурі $T = 273 \, \text{K}$ отримаємо значення середньої квадратичної швидкості:

$v_{rms} = \sqrt{\frac{3 \cdot 1.38 \times 10^{-23} \, \text{J/K} \cdot 273 \, \text{K}}{ \frac{28 \times 10^{-3} \, \text{кг/моль}}{6.022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль}}}}$

Після обчислень ви отримаєте середню квадратичну швидкість атомів азоту при даній температурі.