Определить среднюю квадратичную скорость Vкв молекулы газа, заключенного в сосуд вместимостью V = 2 л под давлением P = 200 кПа. Масса газа m = 0,3 г.
Средняя квадратичная скорость
UptoLike
- среднее квадратическое значение модулей скоростей всех молекул рассматриваемого количества газа
Таблица значений средней квадратичной скорости молекул некоторых газов
|
Газ
|
Формула
|
Vср.кв (м/c)
|
|
Водород
|
H2
|
1930
|
|
Гелий
|
He
|
1365
|
|
Метан
|
CH4
|
680
|
|
Аммиак
|
NH3
|
660
|
|
Вода
|
H2O
|
640
|
|
Азот
|
N2
|
515
|
|
Кислород
|
O2
|
480
|
|
Диоксид углерода
|
CO2
|
410
|
Скорости теплового движения молекул впервые были измерены немецким физиком Отто Штерном в 1920 году. Опыт Штерна подтверждает наличие распределения молекул газов по скоростям.
Формула имеет вид:
\(\bar v = \sqrt {\frac{{3kT}}{{{m_0}}}} = \sqrt {\frac{{3RT}}{\mu }} .\)
Входящие величины:
\(\bar v\) — средняя квадратичная скорость молекул, (м/c)
\(k = 1.38 \cdot {10^{ - 23}}\) — постоянная Больцмана, (Дж/К)
\(T\) — температура, (К)
\({m_0}\) — масса одной молекулы, (кг)
\(R = 8.31\) — универсальная газовая постоянная, (Дж/К∙моль)
\(\mu \) — молярная масса, (кг/моль)
