rms速度を理解
ガス分子の根平凡(RMS)速度は、その平均速度の尺度です。次の方程式によるガスの温度に関連しています。
V rms =√(3rt/m)
どこ:
* v rms ルート平均2速速度です
* 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はガスのモル質量(kg/mol)です
問題の解決
1。摂氏をケルビンに変換:
* t 1 (47°C)=47 + 273.15 =320.15 K
2。水素のモル質量を見つけます(H 2 ):
* m =2 * 1.008 g/mol =0.002016 kg/mol
3。方程式を設定します:
*不明な温度でRMS速度を望んでいます(t 2 )320.15 KのRMS速度に等しくなること。これは、次のことを意味します。
√(3rt 2 /m)=√(3r(320.15 k)/m)
4。 t 2 を簡素化して解決します :
*定数(3、r、およびm)は両側で同じであるため、キャンセルします。
*これにより:√t 2 が残ります =√(320.15 K)
*両側の正方形:t 2 =320.15 k
回答:
水素分子のRMS速度が摂氏47度の水素の温度と等しい温度は 320.15 K 。これは、ケルビンの初期温度と同じ温度であり、理にかなっていることに注意してください。 RMS速度は温度の平方根に直接比例するため、RMS速度を同じにしたい場合、温度も同じでなければなりません。