Две одинаковые колбы с одинаковым числом молекул водорода в них соединены трубкой с краном. Средняя квадратичная скорость молекул в первой колбе 400 м/с, а во второй 600 м/с. Какая установится средняя квадратичная скорость, если открыть кран, соединяющий колбы? Теплообмен с окружающей средой отсутствует.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Если открыть кран и соединить колбы, то все молекулы будут равномерно распределены по обоим колбам.

Средняя квадратичная скорость частиц идеального газа пропорциональна квадратному корню из их средней энергии. Так как средняя кинетическая энергия частиц идеального газа пропорциональна среднеквадратичной скорости частиц, то для идеального газа справедливо соотношение:

(v = \sqrt{v_1^2 + v_2^2}),

где (v_1) и (v_2) - средние квадратичные скорости молекул в первой и второй колбах соответственно.

Таким образом, средняя квадратичная скорость после открытия крана будет:

(v = \sqrt{400^2 + 600^2} = \sqrt{40000 + 360000} = \sqrt{400000} = 632.46) м/с.

Средняя квадратичная скорость молекул установится равной 632.46 м/с.