Ποια είναι η μέση ταχύτητα των μορίων υδρογόνου;

Δεν μπορείτε να δώσετε μία μόνο "μέση ταχύτητα" για μόρια υδρογόνου χωρίς να καθορίσετε τη θερμοκρασία . Εδώ είναι γιατί:

* Κινητική μοριακή θεωρία: Η μέση ταχύτητα των μορίων αερίου σχετίζεται άμεσα με τη θερμοκρασία τους. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες σημαίνουν ταχύτερα κινούμενα μόρια.

* μέση τετραγωνική ταχύτητα ρίζας: Ο πιο συνηθισμένος τρόπος για να εκφράσετε τη μέση ταχύτητα για τα αέρια είναι η μέση τετραγωνική ταχύτητα ρίζα (VRMS) . Υπολογίζεται χρησιμοποιώντας αυτήν την εξίσωση:

VRMS =√ (3rt/m)

Οπου:

* R είναι η ιδανική σταθερά αερίου (8.314 j/mol · k)

* T είναι η θερμοκρασία στο Kelvin

* M είναι η μοριακή μάζα του αερίου (για το H2, είναι 2,016 g/mol)

Παράδειγμα:

Ας πούμε ότι η θερμοκρασία είναι 298 K (θερμοκρασία δωματίου). Συνδέστε την εξίσωση:

vrms =√ (3 * 8.314 j/mol · k * 298 k/0.002016 kg/mol) ≈ 1929 m/s

Συμπέρασμα:

Η μέση ταχύτητα των μορίων υδρογόνου σε θερμοκρασία δωματίου είναι περίπου 1929 m/s. Αλλά αυτή η ταχύτητα θα αλλάξει σημαντικά εάν αλλάξει η θερμοκρασία.