Question

Какова средняя квадратичная скорость молекул кислорода при температуре 20 C?

Answer 1

Дано:T(в кельвинах) =20+273=293 K M(молярная масса кислорода) =16 Решение: <v>=sqrt(корень квадратный) 3*R*T/M,где R=8,31. <v>=sqrt 3*8,31*293/16=21,36 м/c 

Answer 2

Средняя квадратичная скорость (средняя скорость) молекул газа можно рассчитать с использованием уравнения идеального газа и распределения Максвелла-Больцмана. Формула для расчета средней квадратичной скорости газа выглядит следующим образом:

$v_{\text{ср}} = \sqrt{\frac{3kT}{m}}$

Где:

• $v_{\text{ср}}$ - средняя квадратичная скорость молекул газа.
• $k$ - постоянная Больцмана, примерно $1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}$.
• $T$ - абсолютная температура в Кельвинах. Для 20°C это примерно 293,15 К.
• $m$ - масса молекулы газа. Для кислорода $O_2$ масса составляет примерно $32 \, \text{г/моль}$, но для расчета средней квадратичной скорости нужно использовать массу в килограммах, что составляет $0.032 \, \text{кг/моль}$.

Теперь мы можем подставить значения в формулу и рассчитать среднюю квадратичную скорость молекул кислорода при температуре 20°C:

$v_{\text{ср}} = \sqrt{\frac{3 \cdot 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К} \cdot 293.15 \, \text{К}}{0.032 \, \text{кг/моль}}} \approx 482 \, \text{м/с}$

Средняя квадратичная скорость молекул кислорода при температуре 20°C составляет примерно 482 метра в секунду.