Question

Оцените среднюю кинетическую энергию Ек и среднюю квадратичную скорость v теплового поступательного движения молекул воздуха при комнатной температуре Т =20С.Если молярная масса воздуха 29г\моль.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

дано T=293 К

E- ?

V- ?

E=3kT/2=1,5*1,38*10^-23*293=6,065*10^-21 Дж

V=√3RT/M=√3*8,31*293/29*10^-3=502 м/с

Answer 2

Средняя кинетическая энергия молекул вещества при тепловом движении можно вычислить с помощью формулы:

$E_k = \frac{3}{2}kT$

где:

• $E_k$ - средняя кинетическая энергия молекул (в джоулях),
• $k$ - постоянная Больцмана ($k = 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж}/\text{К}$),
• $T$ - температура в кельвинах.

Для перевода температуры из градусов Цельсия в кельвины используется следующая формула:

$T(K) = T(°C) + 273.15$

В данном случае, комнатная температура $T$ равна 20°C, что в кельвинах будет:

$T = 20°C + 273.15 = 293.15 \, \text{K}$

Теперь мы можем подставить значение температуры в формулу для средней кинетической энергии:

$E_k = \frac{3}{2} \times 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж}/\text{К} \times 293.15 \, \text{K} \approx 6.42 \times 10^{-21} \, \text{Дж}$

Средняя кинетическая энергия молекул воздуха при комнатной температуре составляет примерно $6.42 \times 10^{-21}$ джоуля.

Теперь мы можем вычислить среднюю квадратичную скорость ($v$) молекул воздуха. Для этого используется формула:

$E_k = \frac{1}{2}mv^2$

где:

• $m$ - масса одной молекулы воздуха (в кг),
• $v$ - средняя квадратичная скорость молекул (в м/с).

Молярная масса воздуха составляет 29 г/моль, что равно 0.029 кг/моль (поскольку 1 г = 0.001 кг). Чтобы найти массу одной молекулы, мы делим молярную массу на число Авогадро (количество молекул в моле):

$m = \frac{0.029 \, \text{кг/моль}}{6.022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль}} \approx 4.82 \times 10^{-27} \, \text{кг/молекула}$

Теперь мы можем выразить среднюю квадратичную скорость ($v$):

$v = \sqrt{\frac{2E_k}{m}}$

Подставим значения:

$v = \sqrt{\frac{2 \times 6.42 \times 10^{-21} \, \text{Дж}}{4.82 \times 10^{-27} \, \text{кг/молекула}}} \approx 489 \, \text{м/с}$

Средняя квадратичная скорость молекул воздуха при комнатной температуре составляет примерно 489 м/с.