Яка середня швидкість руху молекул гелію при температурі 27 градусів Цельсія?

Инструкция: Средняя скорость движения молекул газа можно рассчитать, используя формулу Клапейрона-Менделеева. Данная формула позволяет связать скорость движения молекул газа с его абсолютной температурой. В формуле используются постоянные значения, такие как постоянная Больцмана и молярная масса газа.

Формула Клапейрона-Менделеева для расчета средней скорости движения молекул газа выглядит следующим образом:

v = sqrt((3 * R * T) / M)

где:
v — средняя скорость движения молекул газа (в м/c)
R — универсальная газовая постоянная (8.314 Дж / (моль * К))
T — абсолютная температура газа (в Кельвинах)
M — молярная масса газа (в кг/моль)

В данной задаче, для расчета средней скорости движения молекул геля при температуре 27 градусов Цельсия, мы должны преобразовать температуру в Кельвины.

T(K) = T(°C) + 273.15

Рассчитаем значения:

T(K) = 27°C + 273.15 = 300.15 K (температура в Кельвинах)

M — молярная масса гелия = 4 г/моль (примерное значение)

Теперь мы можем использовать формулу Клапейрона-Менделеева для расчета средней скорости движения молекул гелия:

v = sqrt((3 * R * T) / M)
= sqrt((3 * 8.314 * 300.15) / 0.004)
≈ sqrt(74720.23)
≈ 273.39 м/с

Таким образом, средняя скорость движения молекул гелия при температуре 27 градусов Цельсия составляет около 273.39 м/с.

Совет: Для лучшего понимания и запоминания формулы Клапейрона-Менделеева, рекомендуется изучить универсальную газовую постоянную (R), абсолютную температуру (T) и молярную массу газа (M), а также принять во внимание единицы измерения (например, преобразовать температуру в Кельвины).

Упражнение: Какова будет средняя скорость движения молекул газа с молярной массой 32 г/моль при температуре 300 Кельвинов?