Консультация № 179618
29.07.2010, 01:16
0.00 руб.
0 5 3
Здравствуйте,
Во сколько раз средняя квадратичная скорость молекул водорода больше средней квадратичной скорости молекул водяных паров при той же температуре?

Обсуждение

давно
Посетитель
226425
1567
29.07.2010, 02:15
общий
это ответ
Здравствуйте, ataman.
Дано:
1. Н2
2. Н2О
Т12
Найти:
<v1>/<v2> - ?
Решение:
Средняя кинетическая энергия молекул может быть найдена
1) исходя из массы и скорости молекул <EK>= m0*<v2>/2 = M*<v2>/2NA , где M - молярная масса, NA - число Авогадро;
или 2) исходя из абсолютной температуры газа <EK>=(3/2)*k*T , где k - постоянная Больцмана, Т - абсолютная температура.
Приравнивая правые части выражений, получаем
<v>=[$8730$](3*R*T/M), где R=k*NA - универсальная газовая постоянная
Тогда
<v1>/<v2>=[$8730$](M2/M1)
M1=2*10-3 кг/моль
M2=18*10-3 кг/моль
после подстановки и расчетов
<v1>/<v2>=[$8730$](18/2)=[$8730$]9=3

Удачи
5
Спасибо
Об авторе:
С уважением
shvetski
Неизвестный
29.07.2010, 10:52
общий
Shvetski:
<v>=√(3*k*T/M)

Вы забыли про число Авогадро(в числителе),имхо.Но на дальнейшее решение это никак не повлияло, спасибо.
Неизвестный
29.07.2010, 11:25
общий
это ответ
Здравствуйте, ataman!
Средняя скорость молекул можем найти:
V1=sqrt(2*R*T/M1);
V2=sqrt(2*R*T/M2);
V1/V2=sqrt(M2/M1)=sqrt(18/2)=3

5
Неизвестный
29.07.2010, 11:28
общий
это ответ
Здравствуйте, ataman!
Из МКТ средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы идеального газа: e = (3/2) * k * T, здесь k - постоянная Больцмана, T - абсолютная температура. С другой стороны, из механики, кинетическая энергия поступательного движения: e = (1/2) * m * v * v, здесь m - масса движущегося объекта, v - скорость его поступательного движения. Приравнивая одно выражение другому получаем скорость движения молекулы идеального газа: v = sqrt (3 * k * T / m) - она же средняя квадратичная скорость молекул.
Теперь, если m - масса молекулы водорода (H2), а M - масса молекулы кислорода (O2), то отношение их ср. кв. скоростей v и V соответственно, будет равно (находим отношение с помощью полученной выше формулы, величина 3 * k * T под знаком радикала сократится)
v / V = sqrt (M / m).
Известно, что относительная молекулярная масса молекулы водорода (H2) - 2 * 1 = 2, а молекулы (H2О) - 2 * 1 + 16 = 18.
подставляем в нашу полученную формулу v / V = sqrt (M / m) = sqrt (18/2)= sqrt 9 = 3
Ответ: средняя квадр. скорость молекул водорода больше средней квадр. скорости молекул водяных паров в 3 раза
5
давно
Посетитель
226425
1567
29.07.2010, 13:35
общий
Спасибо. Я немного подправил, чтоб решение было чуть красивее.
После подстановки в соотношение v1/v2 R сокращается.
Об авторе:
С уважением
shvetski
Форма ответа