При якій температурі молекула кисню має середню квадратичну швидкість 700 м/с?

Тема: Тепловое движение газовых молекул

Пояснение: Когда газ нагревается, его молекулы начинают двигаться быстрее из-за увеличения их кинетической энергии. Чем выше температура газа, тем большую среднюю квадратичную скорость имеют его молекулы. Это связано с формулой Теоремы о распределении энергии по скоростям для одноатомного идеального газа: v средняя = √(3kT/m), где k - постоянная Больцмана (1,38 × 10^-23 Дж/К), T - температура в Кельвинах, m - масса одной молекулы газа.

Для нашего случая, в котором молекула кислорода имеет среднюю квадратичную скорость 700 м/с, мы должны найти температуру при такой скорости. Для этого мы можем перенести формулу в виде T = (v^2 * m) / (3k). В данном случае m - масса молекулы кислорода, которая составляет примерно 2,66 × 10^-26 кг.

Пример использования:
При какой температуре молекула кислорода имеет среднюю квадратичную скорость 700 м/с?

Решение:
Заменяем значения в формуле:
T = (700^2 * 2,66 × 10^-26) / (3 * 1,38 × 10^-23)

Выполняем расчет:
T ≈ 9 712 К

Таким образом, при температуре около 9712 К молекула кислорода будет иметь среднюю квадратичную скорость 700 м/с.

Совет: Для лучшего понимания этой темы рекомендуется изучить основные законы кинетической теории газов и формулы, связанные с тепловым движением частиц.

Упражнение: При какой температуре молекулы идеального газа будут иметь среднюю квадратичную скорость 500 м/с, если масса одной молекулы равна 3,2 × 10^-23 кг?