Hvad er hastigheden af luftmolekyler i et 50 grader Celsius -rum?

* kinetisk molekylær teori: Luftmolekyler er i konstant tilfældig bevægelse. De kolliderer med hinanden og containerens vægge (rummet). Den gennemsnitlige kinetiske energi af disse molekyler er direkte proportional med den absolutte temperatur.

* Distribution af hastigheder: Molekylerne i en gas bevæger sig ikke alle med samme hastighed. De har en fordeling af hastigheder, hvor nogle bevæger sig meget hurtigt, nogle meget langsomme og mest et eller andet sted imellem.

* rod-middel-kvadrat (RMS) hastighed: Vi kan tale om molekylernes gennemsnitlige hastighed, men det er ikke et simpelt gennemsnit. RMS -hastigheden giver os et godt mål for dette gennemsnit.

Sådan beregnes RMS -hastigheden for luftmolekyler:

1. konverter Celsius til Kelvin: 50 grader Celsius er 323,15 Kelvin (K)

2. Brug formlen:

`` `

V_RMS =√ (3RT/M)

`` `

hvor:

* V_RMS er rod-middel-kvadrathastigheden

* R er den ideelle gaskonstant (8.314 j/mol · k)

* T er temperaturen i Kelvin

* M er den molære luftmasse (ca. 0,029 kg/mol)

Beregning:

`` `

V_RMS =√ (3 * 8.314 J/mol · K * 323,15 K/0,029 kg/mol)

v_rms ≈ 517 m/s

`` `

Vigtig note: Denne beregning giver RMS -hastigheden, hvilket er en slags gennemsnit. Individuelle luftmolekyler bevæger sig hurtigere eller langsommere end dette gennemsnit.