Найдите температуру, при которой средняя квадратичная скорость молекулы азота равнялась бы средней квадратичной скорости молекул водорода при температуре Т1= 300 К.
Найдите температуру, при которой средняя квадратичная скорость молекулы азота равнялась бы средней квадратичной скорости молекул водорода при температуре Т1= 300 К.
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для расчета данной задачи, воспользуемся формулой для средней квадратичной скорости молекулы:
v = sqrt(3 k T / m),
где v - средняя квадратичная скорость молекулы, k - постоянная Больцмана (1.38 * 10^-23 Дж/К), T - температура в Кельвинах, m - масса молекулы.
Для азота m = 28 g/mol = 28 10^-3 Kg/mol = 28 10 ^ -3 / 6.02 10^23 = 4.65 10 ^ -26 кг
Для водорода m = 2 g/mol = 2 10^-3 Kg/mol = 2 10^-3 / 6.02 10^23 = 3.32 10^-27 кг
Теперь найдем искомую температуру, при которой средняя квадратичная скорость молекулы азота будет равна средней квадратичной скорости молекул водорода при температуре 300 К:
sqrt(3 k T_azot / m_azot) = sqrt(3 k T_vodorod / m_vodorod)
sqrt(3 1.38 10^-23 T_azot / 4.65 10^-26) = sqrt(3 1.38 10^-23 300 / 3.32 10^-27)
sqrt(T_azot / 4.65 * 10^-26) = sqrt(1242 / 3.32) = sqrt(374.1)
T_azot = (4.65 10^-26) (374.1) = 1.74 * 10^-23 K
Таким образом, средняя квадратичная скорость молекулы азота будет равна средней квадратичной скорости молекул водорода при температуре 1.74 * 10^-23 К.