Hvor meget hurtigere bevæger helium sig end Argon?

* Temperaturafhængighed: Gasmolekylernes hastighed er direkte relateret til deres temperatur. Jo varmere gassen er, jo hurtigere bevæger molekylerne sig. For at sammenligne helium og argon er vi nødt til at kende temperaturen.

* Gennemsnitlig hastighed vs. individuel hastighed: Gasmolekyler bevæger sig med en række hastigheder. Vi taler typisk om molekylernes * gennemsnitlige * hastighed. Selv ved den samme temperatur vil heliummolekyler have en højere gennemsnitshastighed end argonmolekyler.

* rod-middel-kvadrathastighed: En almindelig måde at måle den gennemsnitlige hastighed for gasmolekyler er "rod-middel-kvadrathastighed" (RMS-hastighed). Det beregnes ved hjælp af følgende formel:

`` `

V_RMS =√ (3RT/M)

`` `

hvor:

* V_RMS er rod-middel-kvadrathastigheden

* R er den ideelle gaskonstant

* T er temperaturen i Kelvin

* M er den molære masse af gassen

hvordan helium er hurtigere:

* lavere molmasse: Helium har en meget lavere molmasse end argon (4 g/mol vs. 40 g/mol). Dette betyder, at heliummolekyler ved den samme temperatur bevæger sig hurtigere.

* Eksempel: Lad os sige, at vi har helium og argon ved 298 K (25 ° C). Tilslutning af disse værdier til formlen ovenfor, vi får:

* V_RMS (HE) =√ (3 * 8.314 J/mol · K * 298 K/0,004 kg/mol) ≈ 1352 m/s

* V_RMS (AR) =√ (3 * 8.314 J/mol · K * 298 K/0,04 kg/mol) ≈ 431 m/s

Dette viser, at heliummolekyler bevæger sig ca. 3 gange hurtigere end argonmolekyler ved stuetemperatur.

Konklusion: Helium bevæger sig hurtigere end argon ved den samme temperatur, fordi den har en meget lavere molær masse.