Question

Какова примерно средняя скорость молекул в воздухе при комнатной температуре

Answer 1

Смотря что понимать под скоростью. Если мерить тепловую скорость - скорость хаотического движения, то она зависит от температуры примерно как
$\sqrt{\dfrac{RT}{\mu}}$ (R - газовая постоянная, T - абсолютная температура, mu - молярная масса. Подставив R = 8, T = 300, mu = 29 * 10^(-3) (всё в обычных единицах СИ), получаем около 288 м/с; округляя - получаем ответ порядка 300 м/с. Формула неточная - еще должен быть какой-то множитель, например, для среднеквадратичной скорости этот множитель корень из 3 - и ответ получится еще больше, порядка 500 м/с.

Однако скорость хаотического движения не очень показательна. Нельзя думать, что определённая молекула пролетит из одного конца 5-метровой комнаты до другого всего за 0,01 с. Во время своего теплового движения молекула много раз столкнётся с другими молекулами, будет менять направление своей скорости, поэтому пролетит это расстояние не так быстро.