Σε ποια θερμοκρασία θα διπλασιαστεί η ταχύτητα των μορίων υδρογόνου R.M.

Δείτε πώς μπορείτε να προσδιορίσετε τη θερμοκρασία στην οποία η ταχύτητα RMS των μορίων υδρογόνου διπλασιάζει την τιμή του στο NTP:

Κατανόηση των εννοιών

* ταχύτητα rms (v rms ): Η ταχύτητα μέσης μέσης ρίζας είναι ένα μέτρο της μέσης ταχύτητας των μορίων σε ένα αέριο. Δίνεται από την εξίσωση:

v rms =√ (3rt/m)

όπου:

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

* T είναι η απόλυτη θερμοκρασία στο Kelvin

* M είναι η μοριακή μάζα του αερίου σε kg/mol

* NTP (κανονική θερμοκρασία και πίεση): Οι τυποποιημένες συνθήκες είναι 0 ° C (273,15 K) και 1 πίεση atm.

Υπολογισμοί

1. Βρείτε την ταχύτητα RMS στο NTP:

* Μοριακή μάζα υδρογόνου (h ₂ ) =2 g/mol =0,002 kg/mol

* v rms (NTP) =√ (3 * 8.314 j/mol · k * 273.15 k/0.002 kg/mol) ≈ 1837 m/s

2. Διπλασιάστε την ταχύτητα RMS:

* v rms (νέο) =2 * V rms (NTP) =2 * 1837 m/s =3674 m/s

3. Επίλυση για τη νέα θερμοκρασία (t νέα ):

* (v rms (νέο) ) ² =3RT Νέο /M

* T νέα =(v rms (νέο) ) ² * m / (3R)

* T νέα =(3674 m/s) ² * 0.002 kg/mol/(3 * 8.314 j/mol · k) ≈ 1094 k

αποτέλεσμα

Η θερμοκρασία στην οποία η ταχύτητα RMS των μορίων υδρογόνου διπλασιάζει την τιμή του σε NTP είναι περίπου 1094 K .