Оцените среднюю квадратичную скорость движения молекул кислорода при температуре 20 градусов С. Сравните эту скорость со скоростью звука v=343м/с
Температура служит мерой средней кинетической энергии газов, что можно записать в виде формулы:
(1)
Число степеней свободы для молекулы кислорода (а она, как вы помните, двухатомная) равно i=5
Классическое выражение для кинетической энергии позволяет нам записать:
(2)
Приравняв правые части (1) и (2) выразим скорость молекулы:
(3)
Масса молекулы кислорода может быть вычислена, исходя из атомной массы кислорода (гуглите ее, как справочную величину)
кг
Подставим все данные в (2) м/с
Ответ: средняя квадратичная скорость молекул кислорода при температуре 20 градусов почти в 1,8 раза больше скорости звука.