Похожие вопросы
2024-11-28 21:41:32
Какова средняя квадратичная скорость молекулы водорода при температуре 300K? Пожалуйста, объясните подробно!
Физика 8 класс Кинетическая теория газов средняя квадратичная скорость молекула водорода температура 300K физика 8 класс расчет скорости молекул кинетическая энергия газовые законы молекулярная физика термодинамика физические свойства водорода
2024-11-28 21:41:32
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:
- Подставляем значение постоянной Больцмана: k = 1.38 × 10^(-23) Дж/К;
- Температуру: T = 300 K;
- 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.