Определите среднюю квадратичную скорость молекул водорода при 20 градусах цельсия. При какой тепературе эта скорость равна 500 метров в секунду?
Дано:
\( t=20^0 \)
Средняя квадратичная скорость
\( \overline{v}=\sqrt{\frac{3kT}{m_0}} \)
Температура в градусах Кельвина
\( T=t+273=20+273=293 \) К
Постоянная Больцмана
\( k=1.38\cdot10^{-23} \) Дж/К
Масса одной молекулы
\( m_0=\frac{M}{N_A} \)
Молярная масса
\( M(H_2)=2\cdot10^{-3} \) кг/моль
Постоянная Авогадро
\( N_A=6.02\cdot10^{23} \) 1/моль
\( m_0=\frac{2\cdot10^{-3}}{6.02\cdot10^{23}}=0.33\cdot10^{-26} \) кг
\( \overline{v}=\sqrt{\frac{3\cdot1,38\cdot10^{-23}\cdot293}{0.33\cdot10^{-26}}}=1917 \) м/с
а температура для скорости 500 м/с
\( T=\frac{v^2\cdot m_0}{3\cdot k}=\frac{500^2\cdot0.33\cdot10^{-26}}{3\cdot1.38\cdot10^{-23}}=19.9 \) К
В градусах цельсия
\( t=T-273=19.9-273=-253.1^0 \)
ПОХОЖИЕ ЗАДАНИЯ: