Question

С какой средней скоростью движутся молекулы водорода при температуре 0 С?

Answer 1

Молекулы водорода при температуре 0 имеют среднюю скорость1800 м/с.

Answer 2

Средняя кинетическая энергия молекул вещества связана с их температурой через уравнение кинетической энергии:

E = (3/2)kT,

где: E - средняя кинетическая энергия молекул, k - постоянная Больцмана (приближенно равная 1.38 x 10^-23 Дж/К), T - температура в Кельвинах.

Средняя скорость молекул водорода (v) связана с их кинетической энергией следующим образом:

E = (1/2)mv^2,

где: m - масса молекулы водорода.

Если мы решим уравнение для скорости (v), то получим:

v = √(2E/m).

Теперь мы можем подставить значение средней кинетической энергии E для молекул водорода при 0°C (или 273.15 K) и массу молекулы водорода (приближенно равную 3.34 x 10^-27 кг) в уравнение:

E = (3/2)kT E = (3/2)(1.38 x 10^-23 Дж/К)(273.15 K) E ≈ 6.07 x 10^-21 Дж.

Теперь, используя это значение энергии (E) и массу молекулы водорода (m), мы можем вычислить среднюю скорость (v):

v = √(2E/m) v = √(2(6.07 x 10^-21 Дж)/(3.34 x 10^-27 кг)) v ≈ 1930 м/с.

Таким образом, при температуре 0°C (или 273.15 K), средняя скорость молекул водорода составляет приблизительно 1930 метров в секунду.