Решение:
Для расчета средних кинетических энергий поступательного движения и средних квадратических скоростей молекул кислорода (O2) и водорода (H2) при температуре 27 °C (300 K), мы можем использовать формулы, связывающие эти параметры.
Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул выражается через формулу:
E = (3/2) * k * T,
где k - постоянная Больцмана, T - температура.
Средняя квадратическая скорость молекул выражается через формулу:
v = √(3kT/m),
где k - постоянная Больцмана, T - температура, m - масса молекулы.
Примем молярную массу O2 ≈ 0.032 кг/моль, H2 ≈ 0.002 кг/моль.
1. Для кислорода (O2):
E(O2) = (3/2) * 1.38 * 10^-23 * 300,
E(O2) ≈ 6.21 * 10^-21 Дж,
v(O2) =√(3 * 1.38 * 10^-23 * 300 / 0.032),
v(O2) ≈ 484 м/c.
2. Для водорода (H2):
E(H2) = (3/2) * 1.38 * 10^-23 * 300,
E(H2) ≈ 6.21 * 10^-21 Дж,
v(H2) =√(3 * 1.38 * 10^-23 * 300 / 0.002),
v(H2) ≈ 1934 м/c.
Ответ:
Для кислорода и водорода средние кинетические энергии составляют примерно 6.21 * 10^-21 Дж, а средние квадратические скорости около 484 м/c и 1934 м/c соответственно. Из полученных результатов можно сделать вывод о том, что у молекул водорода средняя кинетическая энергия и средняя скорость значительно выше, чем у молекул кислорода при одной и той же температуре.