Масса атома гелия в 2 раза больше массы молекулы водорода во сколько раз средняя скорость теплового движения молекулы водорода больше средней скорости атома гелия при той же температуре?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи используем формулу Кинетической теории газов:

v = sqrt(3kT/m),

где v - средняя скорость частиц, k - постоянная Больцмана, T - температура, m - масса частиц.

Пусть m1 - масса молекулы водорода, m2 - масса атома гелия.

Из условия задачи: m2 = 2m1.

Таким образом, скорость атома гелия можно представить как v2 = sqrt(3kT/m2), а скорость молекулы водорода как v1 = sqrt(3kT/m1).

Теперь нам нужно выразить отношение скорости молекулы водорода к скорости атома гелия:

v1/v2 = sqrt(m2/m1) = sqrt(2).

Получается, что средняя скорость теплового движения молекулы водорода в sqrt(2) раза больше средней скорости атома гелия при одинаковой температуре.