2017-06-30
Оцените скорость молекул воздуха при нормальных условиях ($t = 0^{ \circ} С, p = 10^{5} Па$). Молярная масса воздуха $\mu = 29 г/моль$.
Решение:
Давление и температура воздуха таковы, что его можно считать идеальным газом.
Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул идеального газа
$\langle E \rangle = \frac{3}{2} kT = \frac{m_{0} \langle v^{2} \rangle }{2}$,
$m_{0}$ — масса молекул, $\langle v^{2} \rangle$ — среднее значение квадрата скорости молекул. Квадратный корень из $\langle v^{2} \rangle$ называют средней квадратичной скоростью. Она и служит оценкой скорости молекул, т.е.
$v_{ср.кв.} = \sqrt{ \frac{3kT}{m_{0}}} = \sqrt{ \frac{3RT}{ \mu}} \approx 480 м/с$.