Какая скорость энергии теплового движения молекул кислорода при температуре 127 градусов Цельсия, если концентрация

Радужный_Ураган_1675

23

Чтобы найти скорость энергии теплового движения молекул кислорода при указанной температуре, мы можем использовать формулу для средней кинетической энергии молекул:

\[E_{\text{к}} = \frac{3}{2}kT,\]

где \(E_{\text{к}}\) - средняя кинетическая энергия молекулы, \(k\) - постоянная Больцмана (\(k \approx 1.38 \times 10^{-23}\) Дж/К), и \(T\) - абсолютная температура в Кельвинах.

Прежде чем мы продолжим, нам нужно перевести температуру из градусов Цельсия в Кельвины:

\[T_{\text{K}} = T_{\text{°C}} + 273.15\]

Температура равна 127 градусам Цельсия:

\[T_{\text{K}} = 127 + 273.15 = 400.15 \, \text{К}\]

Теперь мы можем использовать формулу для нахождения средней кинетической энергии:

\[E_{\text{к}} = \frac{3}{2}kT_{\text{K}} = \frac{3}{2} \times 1.38 \times 10^{-23} \times 400.15\]

Теперь, чтобы найти скорость энергии теплового движения молекулы, мы можем использовать формулу:

\[v = \sqrt{\frac{{2E_{\text{к}}}}{{m}}}\]

где \(v\) - скорость энергии теплового движения молекулы, \(E_{\text{к}}\) - средняя кинетическая энергия молекулы (которую мы уже нашли), и \(m\) - масса молекулы кислорода (\(m = 32 \, \text{г/моль}\)).

Таким образом, мы можем подставить значения в формулу:

\[v = \sqrt{\frac{{2 \times E_{\text{к}}}}{{m}}} = \sqrt{\frac{{2 \times 3/2 \times 1.38 \times 10^{-23} \times 400.15}}{{32 \times 10^{-3}}}}\]

После расчетов мы получаем около \(v \approx 492 \, \text{м/с}\) (округляем до ближайшего целого значения).

Таким образом, скорость энергии теплового движения молекулы кислорода при температуре 127 градусов Цельсия и концентрации 3x10^20 молекул в кубическом метре составляет примерно 492 м/с.