Question

В объёме 1 см3 при давлении 20 кПа находятся 5x10^19 молекул гелия (0,004 кг/моль). Какова их среднеквадратичная скорость?

Answer 1

Для определения среднеквадратичной скорости молекул гелия, необходимо использовать формулу Клайперона-Менделеева:

v = √(3RT/M)

где: v - среднеквадратичная скорость молекул гелия, R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T - абсолютная температура (измеряется в Кельвинах), M - молярная масса гелия (0,004 кг/моль).

Давление и объем газа не используются для определения среднеквадратичной скорости.

Так как в задаче не указана температура, предположим, что она равна комнатной температуре, которая составляет примерно 298 К.

Подставим значения в формулу:

v = √(3 * 8,314 Дж/(моль·К) * 298 К / 0,004 кг/моль)

Выполняем расчет:

v = √(7456,136 Дж/кг) = 86,36 м/с.

Таким образом, среднеквадратичная скорость молекул гелия составляет примерно 86,36 м/с.