Дано:
Температура (T) = 300 K
Молярная масса кислорода (M) = 0.032 кг/моль
Постоянная Больцмана (k) ≈ 1.38 * 10^-23 Дж/К
Найти:
Среднюю скорость молекул кислорода
Решение с расчетом:
Средняя скорость молекул газа связана с их тепловой энергией и массой через формулу:
v = sqrt(3kT / M),
где v - средняя скорость молекул, k - постоянная Больцмана, T - температура, M - молярная масса.
Выразим среднюю скорость молекул кислорода:
v = sqrt(3 * 1.38 * 10^-23 Дж/К * 300 K / 0.032 кг/моль)
v ≈ sqrt(12.42 * 10^-23 Дж * 300 K / 0.032 кг)
v ≈ sqrt(3712 * 10^-23 Дж / 0.032 кг)
v ≈ sqrt(116000 * 10^-23 Дж / кг)
v ≈ sqrt(116000) * 10^-11 м/c
v ≈ 340 * 10^-11 м/c
v ≈ 3.4 * 10^2 м/c
v ≈ 340 м/c
Ответ:
Средняя скорость молекул кислорода при температуре 300 К составляет примерно 340 м/с.