Какова средняя квадратичная скорость молекул газа с плотностью 8,2*10^-5 г/см^3 при давлении 750 мм рт. ст.? Варианты ответов: 1) 3,6*10^6 м/с 2) 1,9*10^6 м/с 3) 1,9*10^3 м/с 4) 1,1*10^3 м/с.
Магический_Кот
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу для средней квадратичной скорости молекул газа:
\[v = \sqrt{\dfrac{3RT}{M}}\]
Где:
\(v\) - средняя квадратичная скорость молекул газа,
\(R\) - универсальная газовая постоянная (\(8,314 \dfrac{\text{Дж}}{\text{моль} \cdot \text{К}}\)),
\(T\) - абсолютная температура газа (K),
\(M\) - молярная масса газа (г/моль).
Давайте начнем с выражения для \(M\):
\(M = \dfrac{\text{плотность}}{\text{N}_\text{A}}\),
где \(N_A\) - постоянная Авогадро (\(6,022 \times 10^{23} \text{моль}^{-1}\)).
Подставляя значения в формулу, получаем:
\[M = \dfrac{8,2 \times 10^{-5} \text{г/см}^3}{6,022 \times 10^{23} \text{моль}^{-1}}\]
\(M \approx 1,36 \times 10^{-28} \text{кг/мол}\).
Теперь можем выразить среднеквадратичную скорость \(v\), подставив значения \(M\) и \(T = 273 \text{ К}\), так как давление не указано:
\[v = \sqrt{\dfrac{3 \times 8,314 \cdot 273}{1,36 \times 10^{-28}}}\]
\[v \approx \sqrt{4,82 \times 10^{5}} \approx 6,94 \times 10^{2} \text{м/с}\]
Таким образом, ответ на задачу составляет около \(6,94 \times 10^{2} \text{м/с}\).
Интересный факт: На самом деле, конкретное давление не влияет на значение среднеквадратичной скорости. В данном случае, давление было использовано только для вычисления плотности газа.
\[v = \sqrt{\dfrac{3RT}{M}}\]
Где:
\(v\) - средняя квадратичная скорость молекул газа,
\(R\) - универсальная газовая постоянная (\(8,314 \dfrac{\text{Дж}}{\text{моль} \cdot \text{К}}\)),
\(T\) - абсолютная температура газа (K),
\(M\) - молярная масса газа (г/моль).
Давайте начнем с выражения для \(M\):
\(M = \dfrac{\text{плотность}}{\text{N}_\text{A}}\),
где \(N_A\) - постоянная Авогадро (\(6,022 \times 10^{23} \text{моль}^{-1}\)).
Подставляя значения в формулу, получаем:
\[M = \dfrac{8,2 \times 10^{-5} \text{г/см}^3}{6,022 \times 10^{23} \text{моль}^{-1}}\]
\(M \approx 1,36 \times 10^{-28} \text{кг/мол}\).
Теперь можем выразить среднеквадратичную скорость \(v\), подставив значения \(M\) и \(T = 273 \text{ К}\), так как давление не указано:
\[v = \sqrt{\dfrac{3 \times 8,314 \cdot 273}{1,36 \times 10^{-28}}}\]
\[v \approx \sqrt{4,82 \times 10^{5}} \approx 6,94 \times 10^{2} \text{м/с}\]
Таким образом, ответ на задачу составляет около \(6,94 \times 10^{2} \text{м/с}\).
Интересный факт: На самом деле, конкретное давление не влияет на значение среднеквадратичной скорости. В данном случае, давление было использовано только для вычисления плотности газа.
Знаешь ответ?