Какова средняя квадратичная скорость молекул кислорода при температуре 20 градусов, если молярная масса кислорода составляет 0,032 кг/моль?

Физика 9 класс Кинетическая теория газов средняя квадратичная скорость молекулы кислорода температура 20 градусов молярная масса кислорода 0,032 кг/моль физика 9 класс расчет скорости молекул термодинамика газовые законы кинетическая теория газов Новый

Чтобы рассчитать среднюю квадратичную скорость молекул кислорода при заданной температуре, мы можем воспользоваться формулой:

v = √(3RT/M)

где:

• v — средняя квадратичная скорость молекул,
• R — универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)),
• T — температура в кельвинах,
• M — молярная масса газа в килограммах на моль.

Теперь давайте разберем шаги для решения задачи:

1. Переведем температуру из градусов Цельсия в кельвины:

Температура в кельвинах (T) равна температуре в градусах Цельсия плюс 273,15. В нашем случае:

T = 20 + 273,15 = 293,15 K

2. Подставим известные значения в формулу:

Мы знаем, что:

• R = 8,314 Дж/(моль·К),
• T = 293,15 K,
• M = 0,032 кг/моль.
3. Теперь подставим значения в формулу:

v = √(3 * 8,314 * 293,15 / 0,032)

4. Посчитаем числитель:

3 * 8,314 * 293,15 = 7304,5 Дж/моль

5. Теперь посчитаем деление:

7304,5 / 0,032 = 228,765,625

6. Теперь найдем корень из полученного значения:

v = √(228,765,625) ≈ 478,1 м/с

Таким образом, средняя квадратичная скорость молекул кислорода при температуре 20 градусов составляет примерно 478,1 м/с.