Яка є середня квадратична швидкість молекул гелію при температурі

Тема вопроса: Середня квадратична швидкість молекул гелію при температурі

Обговорення:
Середня квадратична швидкість молекул гелію при деякій температурі є характеристикою швидкості молекулярного руху цього газу. Існує формула, яка дозволяє обчислити середньоквадратичну швидкість молекул гелію при заданій температурі. Формула має наступний вигляд:

v = √(3kT/m)

де v - середня квадратична швидкість молекул гелію, k - стала Больцмана (1,38 × 10^(-23) Дж/(К)), T - температура в Кельвінах, m - маса однієї молекули гелію (4,0 × 10^(-26) кг).

Для обчислення середньоквадратичної швидкості молекул гелію потрібно знати значення температури. Підставте значення температури у формулу та виконайте розрахунки, щоб знайти шукану швидкість.

Приклад використання:
Задана температура гелію Т = 300 К. Знайдіть середньоквадратичну швидкість молекул гелію.

Рішення:
m = 4,0 × 10^(-26) кг
k = 1,38 × 10^(-23) Дж/(К)
T = 300 К

v = √(3 * (1,38 × 10^(-23) Дж/(К)) * (300 К)) / (4,0 × 10^(-26) кг)

v = √(3 * 4,14 × 10^(-21) Дж) / (4,0 × 10^(-26) кг)

v = √(12,42 × 10^(-21) Дж) / (4,0 × 10^(-26) кг)

v ≈ √(3,105 × 10^5 м^2/с^2)

v ≈ 556,99 м/с

Таким чином, середня квадратична швидкість молекул гелію при температурі 300 К становить приблизно 556,99 м/с.

Рекомендації:
Для кращого розуміння теми рекомендується ознайомитися з поняттями довільної температури, маси молекули та сталої Больцмана, оскільки ці показники необхідні для вирішення задач про середньоквадратичну швидкість руху молекул газу.

Вправа:
Задана температура газу Т = 200 К. Знайдіть середньоквадратичну швидкість молекул газу при даній температурі.