Для нахождения средней квадратичной скорости молекул газа, в данном случае водорода, мы можем воспользоваться формулой:

υ = √(3kT/m0)

Где:

• υ - средняя квадратичная скорость молекул;
• k - постоянная Больцмана, равная 1.38 × 10^(-23) Дж/К;
• T - температура в Кельвинах (в данном случае 300 K);
• m0 - масса одной молекулы водорода.

Теперь давайте найдем массу одной молекулы водорода. Водород (H) имеет атомную массу примерно 1 грамм на моль. Так как в одном моле содержится 6.022 × 10^23 молекул (число Авогадро),то масса одной молекулы водорода будет:

m0 = 1 г/моль / (6.022 × 10^23 молекул/моль) = 1.66 × 10^(-27) кг

Теперь подставим все известные значения в формулу:

1. Подставляем значение постоянной Больцмана: k = 1.38 × 10^(-23) Дж/К;
2. Температуру: T = 300 K;
3. Массу молекулы водорода: m0 = 1.66 × 10^(-27) кг.

Таким образом, получаем:

υ = √(3 × (1.38 × 10^(-23)) × 300 / (1.66 × 10^(-27)))

Теперь посчитаем это выражение:

υ = √(3 × 1.38 × 300 / 1.66 × 10^4) = √(1241.4 × 10^4) = √(1.2414 × 10^7) ≈ 3521 м/с

Таким образом, средняя квадратичная скорость молекул водорода при температуре 300 K составляет примерно 3521 м/с.