>> 自然の科学 >  >> 物理

ガスの速度とモル質量の関係は何ですか?

ガスにおける速度とモル質量の関係は、逆比例して 。これは、ガスのモル質量が増加すると、その分子の速度が減少し、逆も同様であることを意味します。

その理由は次のとおりです。

* 運動分子理論: この理論では、ガス分子は一​​定のランダム運動であり、その平均運動エネルギーは絶対温度に直接比例していると述べています。

* 運動エネルギー方程式: ガス分子の運動エネルギー(KE)は、KE =(1/2)mV²で与えられます。ここで、Mは質量、Vは速度です。

* モル質量と速度: 特定の温度でのすべてのガス分子の運動エネルギーは同じであるため、より重い分子(モル質量が高い)は、より大きな質量を補うために速度が低くなります。

数学的表現:

ガス分子の根平均速度(VRMS)は以下によって与えられます。

vrms =√(3rt/m)

どこ:

* rは理想的なガス定数です

* tは絶対温度です

* mはモル質量です

この方程式は、速度とモル質量の逆の関係を明確に示しています。

意味:

* 拡散: 軽いガスは、分子がより速く移動するため、より重いガスよりも速く拡散します。

* 流出: 滲出速度(小さな穴を通るガス分子の通過)も、モル質量の平方根に反比例します。これは、グラハムの滲出法則として知られています。

例:

水素ガス(H2、モル質量=2 g/mol)は、同じ温度で酸素ガス(O2、モル質量=32 g/mol)よりも高い速度を持ちます。これが、水素ガスが酸素ガスよりも速く容器から逃げる理由です。

  1. 磁力は段ボールランプを通過できますか?
  2. 電荷充電されたボディを別のポイントから移動するには、どのような力が必要ですか?
  3. 波の動きをどのように説明しますか?
  4. オブジェクトの測定値の重力の名前は何ですか?
  5. 休憩から10秒後に自由に落下するオブジェクトの速度はいくらですか?
  6. 熱核爆弾の燃料を少し加えれば、Z マシンは未来の核融合エネルギーを提供できる