Чему равна температура гелия, если средняя квадратичная скорость поступательного движения его молекул равна скорости молекул кислорода при температуре 500 градусов Цельсия.
(с дано, пожалуйста)

Для ответа на ваш вопрос, давайте воспользуемся формулой средней квадратичной скорости молекул газа и законом равнораспределения энергии.

Дано:

1. Средняя квадратичная скорость молекул кислорода при 500 °C.
2. Формула для средней квадратичной скорости: $v = \sqrt{\frac{3kT}{m}}$, где $v$ - средняя квадратичная скорость, $k$ - постоянная Больцмана, $T$ - абсолютная температура в Кельвинах, $m$ - масса одной молекулы газа.

Найти:

• Температура гелия.

Решение:

1. Сначала переведем температуру кислорода из градусов Цельсия в Кельвины. Температура в Кельвинах $T = 500 + 273.15 = 773.15 \, К$.
2. Используем формулу средней квадратичной скорости для кислорода (O2). Молекулярная масса кислорода примерно равна 32 а.е.м. (атомным единицам массы), что в килограммах составляет $\approx 32 \times 1.66 \times 10^{-27} \, кг$.
3. Подставим значения в формулу для кислорода: $v_{O2} = \sqrt{\frac{3 \times 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К} \times 773.15 \, К}{32 \times 1.66 \times 10^{-27} \, кг}}$.
4. Теперь мы используем полученное значение скорости для гелия. Масса одного атома гелия примерно равна 4 а.е.м., что в килограммах составляет $\approx 4 \times 1.66 \times 10^{-27} \, кг$.
5. Так как скорости одинаковы, у нас есть уравнение: $v_{He} = v_{O2}$. Мы можем выразить температуру гелия: $T_{He} = \frac{v_{He}^2 \times m_{He}}{3k}$.
6. Подставим значение скорости $v_{O2}$ и массы гелия в это уравнение и найдем $T_{He}$.

Давайте проведем расчеты.

Температура гелия, при которой средняя квадратичная скорость его молекул равна скорости молекул кислорода при температуре 500 °C, составляет приблизительно 96.64 Кельвина. ​​