Какова средняя кинетическая энергия и средняя квадратичная скорость молекул гелия (He, Mr=4), если температура газа равна 37 °C?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для нахождения средней кинетической энергии молекул гелия воспользуемся формулой:

[E_{ср} = \frac{3}{2} kT]

где (k) - постоянная Больцмана ((k = 1.38 \times 10^{-23} J/K)), (T) - температура в кельвинах (37 °C = 310 K).

Подставляем значения:

[E_{ср} = \frac{3}{2} \times 1.38 \times 10^{-23} \times 310 = 6.03 \times 10^{-21} J]

Теперь найдем среднюю квадратичную скорость молекул гелия, воспользовавшись формулой:

[v_{ср} = \sqrt{\frac{3kT}{m}}]

где (m) - масса молекулы гелия (4 дальтон = (4 \times 1.66 \times 10^{-27} kg)).

Подставляем значения:

[v_{ср} = \sqrt{\frac{3 \times 1.38 \times 10^{-23} \times 310}{4 \times 1.66 \times 10^{-27}}} = \sqrt{2.62 \times 10^5} = 511 m/s]