Дано:
V = 5 л = 0.005 м^3
m = 20 г = 0.02 кг
P = 489 мм рт. ст. = 65 кПа
R = 8.31 Дж/(моль·К) (универсальная газовая постоянная)
M = 32 г/моль (молярная масса кислорода)
Найти:
v - среднюю квадратичную скорость молекул газа
Решение:
1. Найдем количество вещества газа:
n = m/M = 0.02 кг / 0.032 кг/моль = 0.625 моль
2. Используем уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT
3. Переведем давление в Па:
P = 65 кПа = 65 000 Па
4. Найдем температуру газа:
T = PV / nR = 65000 Па * 0.005 м^3 / (0.625 моль * 8.31 Дж/(моль·К)) = 4944 К
5. Найдем среднюю квадратичную скорость молекул газа:
v = sqrt(3RT/M) = sqrt(3 * 8.31 * 4944 / 0.032) = sqrt(376760) = 613.5 м/с
Ответ:
Средняя квадратичная скорость молекул газа v = 613.5 м/с