Какой из газов, азот или водород, обладает более высокой скоростью движения молекул в комнате? а) азота б) водорода

Для ответа на этот вопрос нам нужно рассмотреть физические свойства газов и их частиц - молекул.

Молекулы любого газа постоянно движутся и сталкиваются друг с другом и со стенками сосуда, в котором находятся. Этот вид движения называется тепловым движением. Скорость движения молекул зависит от массы молекул и их температуры.

Расчет скорости движения молекул в газе происходит с использованием средней квадратичной скорости (СКС). Для удобства сравнения используется формула:

\[V_{\text{ср}} = \sqrt{\frac{{3RT}}{{M}}}\]

где:
\(V_{\text{ср}}\) - средняя квадратичная скорость молекул,
\(R\) - универсальная газовая постоянная,
\(T\) - абсолютная температура вольтметра,
\(M\) - молярная масса газа.

Для сравнения скоростей движения молекул азота и водорода, мы должны сравнить их средние квадратичные скорости.

Молярная масса азота составляет около 28 г/моль, тогда как молярная масса водорода составляет около 2 г/моль. Различие в массе между азотом и водородом довольно значительно.

Теперь, применив формулу для средней квадратичной скорости, можем рассчитать скорости движения молекул азота и водорода при наличии одинаковой температуры воздуха комнаты. Так как мы не знаем конкретной температуры, будем рассматривать результаты в общем виде.

Подставляя значения в формулу для средней квадратичной скорости, получаем:

\[V_{\text{ср, азот}} = \sqrt{\frac{{3RT}}{{M_{\text{азот}}}}}\]

\[V_{\text{ср, водород}} = \sqrt{\frac{{3RT}}{{M_{\text{водород}}}}}\]

Так как молярная масса азота гораздо больше, чем молярная масса водорода, скорость движения молекул водорода будет выше, чем скорость движения молекул азота.

Иными словами, водород обладает более высокой скоростью движения молекул в комнате по сравнению с азотом.

Таким образом, правильный ответ на задачу состоит в том, что: б) водород.