Какова температура гелия, если среднеквадратичная скорость его молекул в поступательном движении равна скорости молекул
Какова температура гелия, если среднеквадратичная скорость его молекул в поступательном движении равна скорости молекул кислорода при температуре 500 градусов Цельсия?
04.12.2023 05:39
Объяснение:
Среднеквадратичная скорость молекул газа связана с его температурой через формулу газового закона. По формуле газового закона, среднеквадратичная скорость молекул газа определяется как:
v = sqrt((3 * R * T) / M),
где v - среднеквадратичная скорость молекул, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в градусах Кельвина, M - молярная масса газа.
Поскольку нам даны среднеквадратичные скорости молекул гелия и кислорода, равные между собой, и температура кислорода, мы можем записать следующие уравнения:
sqrt((3 * R * T_гелия) / M_гелия) = sqrt((3 * R * T_кислорода) / M_кислорода),
где T_гелия - температура гелия, T_кислорода - температура кислорода, M_гелия - молярная масса гелия, M_кислорода - молярная масса кислорода.
Мы знаем, что температура кислорода составляет 500 градусов Цельсия и можем использовать это значение в наших расчетах. Молярная масса кислорода (M_кислорода) равна примерно 32 г/моль.
Теперь нам нужно найти молярную массу гелия (M_гелия) и подставить значения в уравнение для T_гелия, чтобы решить его.
Демонстрация:
У нас даны следующие значения:
T_кислорода = 500 °C
M_кислорода = 32 г/моль
Подставим значения в уравнение и найдем T_гелия:
sqrt((3 * R * T_гелия) / M_гелия) = sqrt((3 * R * 500 + 273.15) / 32)
Решаем это уравнение для T_гелия и находим значение температуры гелия.
Совет:
Для более легкого понимания концепции связи между температурой и среднеквадратичной скоростью молекул газа, рекомендуется ознакомиться с газовым законом и его применением к различным газам.
Закрепляющее упражнение:
Если среднеквадратичная скорость молекул кислорода при температуре 400 градусов Цельсия равна 500 м/с, то какова температура гелия по среднеквадратичной скорости его молекул, если известно, что молярная масса гелия равна 4 г/моль?