Во сколько раз изменится среднеквадратичная скорость молекул газа, если температуру увеличить в 4 раза?
Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов:
$P=\frac{1}{3}m_0nv_{ck}^2$ (1)
где $P,\;m_0,\;n,\;v_{ck}$ - соответственно давление, масса молекулы, концентрация молекул, среднеквадратичная скорость.
Формула зависимости давления газа от температуры и концентрации: $P=nkT$ (2)
где $P,\;n,\;k,\;T$ - соответственно давление, концентрация, постоянная Больцмана и абсолютная температура
Приравняем правые части (1) и (2):
$\frac{1}{3}m_0nv_{ck}^2=mkT$ $v_{ck}^2=\frac{3kT}{m_0}$
$v_{ck}=\sqrt{\frac{3kT}{m_0}}$
Тогда искомое отношение:
$x=\frac{v_{ck2}}{v_{ck1}}=\frac{\sqrt{\frac{3kT_2}{m_0}}}{\sqrt{\frac{3kT_1}{m_0}}}$
$x=\sqrt{\frac{T_2}{T_1}}=\sqrt{\frac{4T_1}{T_1}}=2$
Ответ: увеличится в два раза
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.