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キセノン原子はどの温度CでCL2分子と同じ平均速度を持っていますか?

この問題を解決する方法は次のとおりです。

概念を理解する

* ガス分子の平均速度: ガス分子の平均速度は、その温度に関連しています。 温度が高いほど、分子は平均して速く移動します。

* ルート平均速度: ガス分子の平均速度を表現する一般的な方法は、根平凡な平方速度(URM)です。 次の方程式を使用して計算されます。

urms =√(3rt/m)

どこ:

* urms =ルート平均平方速度(m/s)

* r =理想的なガス定数(8.314 j/mol・k)

* T =温度(K)

* M =モル質量(kg/mol)

問題の設定

キセノン原子(XE)と塩素分子(CL2)の平均速度を等しくしたい:

urms(xe)=urms(cl2)

計算

1。モル質量:

* XE:131.29 g/mol =0.13129 kg/mol

* Cl2:70.90 g/mol =0.07090 kg/mol

2。方程式を設定します:

√(3r * t(xe) / m(xe))=√(3r * t(cl2) / m(cl2))

3。単純化: 両側には√(3R)があるため、キャンセルできます。

t(xe) / m(xe)=t(cl2) / m(cl2)

4。 t(xe)を解く:

t(xe)=(m(xe) / m(cl2)) * t(cl2)

t(xe)=(0.13129 kg/mol/0.07090 kg/mol) * t(cl2)

t(xe)≈1.85 * t(cl2)

結論

キセノン原子は、塩素分子の温度よりも約1.85倍高い温度で塩素分子と同じ平均速度を持ちます。

重要な注意: このソリューションは、理想的なガス挙動を想定しています。実際には、理想的な行動からの逸脱は、非常に高温または圧力で発生する可能性があります。

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