1。ユニットを変換
* 温度: 30°C =303.15 k(273.15を追加して摂氏からケルビンに変換します)
* 圧力: 2.00 atm =2.03 x 10^5 pa(1 atm =1.01325 x 10^5 pa)
* 質量: 4 U =6.64 x 10^-27 kg(1 U =1.66054 x 10^-27 kg)
2。理想的なガス法を使用してください
理想的なガス法は、圧力(p)、ボリューム(v)、モル数(n)、理想的なガス定数(r)、および温度(t)に関連しています。
pv =nrt
これを使用してボリュームを見つけることができます。
v =(nrt)/p
3。 RMS速度を計算します
理想的なガスのルート平均2速(V_RMS)は以下によって与えられます。
v_rms =√(3rt/m)
どこ:
* rは理想的なガス定数(8.314 j/(mol・k))です
* tはケルビンの温度です
* mはkg/molのガスのモル質量です(M =4 g/mol =0.004 kg/molヘリウムの場合)
計算
1。ボリュームを見つけます:
v =(1 mol * 8.314 j /(mol・k) * 303.15 k) /(2.03 x 10^5 pa)
V≈0.0124m³
2。 rms速度を計算します:
v_rms =√(3 * 8.314 j/(mol・k) * 303.15 k/0.004 kg/mol)
V_RMS≈1360m/s
したがって、2.00気圧の圧力と摂氏30度の温度で理想的なガスの1モルのヘリウム原子の根平凡な速度は、約1360 m/sです。