Какова средняя квадратичная скорость молекул азота при температуре 7°C?

Средняя квадратичная скорость молекул газа можно вычислить с помощью уравнения, которое связывает скорость молекул с температурой. Это уравнение выглядит следующим образом:

где:

• $v_{\text{ср.кв.}}$ — средняя квадратичная скорость молекул,
• $k$ — постоянная Больцмана ($1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}$),
• $T$ — температура в Кельвинах,
• $m$ — масса молекулы газа.

1. Преобразуем температуру в Кельвины:

Температура в градусах Цельсия равна 7°C. Чтобы перевести в Кельвины, нужно прибавить 273.15:

2. Масса молекулы азота (N₂):

Молекула азота состоит из двух атомов азота. Масса одного атома азота примерно $m_{\text{N}} = 4.65 \times 10^{-26} \, \text{кг}$, значит масса молекулы N₂ будет $m_{\text{N₂}} = 2 \times m_{\text{N}} = 9.3 \times 10^{-26} \, \text{кг}$.

3. Теперь подставим все значения в формулу:

4. Выполним расчеты:

Итак, средняя квадратичная скорость молекул азота при температуре 7°C составляет примерно 353 м/с.