Hvad er den rod-middel-kvadratiske hastighed af heliumatom i en mol en ideel gas ved et tryk 2,00 atmosfærer og temperatur 30 grader C. a Han har masse 4U?

1. Konverter enheder

* Temperatur: 30 ° C =303,15 K (tilføj 273,15 for at konvertere fra Celsius til Kelvin)

* tryk: 2,00 atm =2,03 x 10^5 pa (1 atm =1.01325 x 10^5 pa)

* Masse: 4 u =6,64 x 10^-27 kg (1 u =1.66054 x 10^-27 kg)

2. Brug den ideelle gaslov

Den ideelle gaslov vedrører tryk (P), volumen (V), antal mol (N), den ideelle gaskonstant (R) og temperatur (T):

PV =NRT

Vi kan bruge dette til at finde lydstyrken:

V =(nrt)/p

3. Beregn RMS -hastigheden

Den rod-middel-kvadratiske hastighed (V_RMS) af en ideel gas gives af:

V_RMS =√ (3RT/M)

Hvor:

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

* T er temperaturen i Kelvin

* M er den molære masse af gassen i kg/mol (m =4 g/mol =0,004 kg/mol til helium)

Beregninger

1. Find lydstyrken:

V =(1 mol * 8.314 J / (mol · K) * 303.15 K) / (2,03 x 10^5 Pa)

V ≈ 0,0124 m³

2. Beregn RMS -hastigheden:

v_rms =√ (3 * 8.314 J/(mol · k) * 303,15 k/0,004 kg/mol)

V_RMS ≈ 1360 m/s

Derfor er den rod-middel-kvadrathastighed af heliumatomer i en mol af en ideel gas ved et tryk på 2,00 atmosfærer og en temperatur på 30 grader Celsius ca. 1360 m/s.