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ヘリウムはアルゴンよりもどれくらい速く移動しますか?

ヘリウムとアルゴンの速度をそのように直接比較することはできません。その理由は次のとおりです。

* 温度依存性: ガス分子の速度は、温度に直接関係しています。ガスが暑いほど、分子は速く移動します。 ヘリウムとアルゴンを比較するには、温度を知る必要があります。

* 平均速度対個人速度: ガス分子はさまざまな速度で移動します。通常、分子の *平均 *速度について話します。 同じ温度でさえ、ヘリウム分子はアルゴン分子よりも平均速度が高くなります。

* ルート平均速度: ガス分子の平均速度を測定する一般的な方法は、「根平凡な速度」(RMS速度)です。次の式を使用して計算されます。

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v_rms =√(3rt/m)

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どこ:

* V_RMSはルート平均平方速度です

* rは理想的なガス定数です

* tはケルビンの温度です

* mはガスの臼歯質量です

ヘリウムがどのように速くなるか:

* 下部モル質量: ヘリウムは、アルゴンよりもはるかに低いモル質量を持っています(4 g/mol対40 g/mol)。これは、同じ温度で、ヘリウム分子がより速く移動することを意味します。

* 例: 298 K(25°C)にヘリウムとアルゴンがあるとしましょう。 これらの値を上記の式に差し込むと、次のようになります。

* v_rms(he)=√(3 * 8.314 j/mol・k * 298 k/0.004 kg/mol)≈1352m/s

* v_rms(ar)=√(3 * 8.314 j/mol・k * 298 k/0.04 kg/mol)≈431m/s

これは、ヘリウム分子が室温でアルゴン分子よりも約3倍速く移動することを示しています。

結論: ヘリウムは、モル質量がはるかに低いため、同じ温度でアルゴンよりも速く動きます。

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