При 0° С молекулы кислорода имеют среднюю скорость 460 м/с. Какова при этой температуре средняя скорость молекул азота?

At 0 ° C, oxygen molecules have an average speed of 460 m / sec. What is at this temperature, average speed of nitrogen molecules?

Average speed (Vav) at a given temperature is proportional to M^-1/2,

where M is the molecular mass.

Therefore

Vav(N2) = Vav(O2) * sqrt(32/28)
= 1.069*460 = ___ m/s

Для определения средней скорости молекул азота при 0° С, мы можем использовать распределение скоростей молекул газа по Максвеллу-Больцману. Это распределение описывает вероятность различных скоростей молекул в газе при данной температуре.

Распределение Максвелла-Больцмана для одномерного случая выглядит следующим образом:

f(v) = (4π(v^2)(m/2πkT)^(3/2)) * exp(-mv^2/2kT)

где:
f(v) - вероятность того, что молекула имеет скорость v,
v - скорость молекулы,
m - масса молекулы,
k - постоянная Больцмана,
T - температура.

Мы можем использовать это распределение, чтобы найти среднюю скорость молекул азота при 0° С. Однако для этого нам понадобятся дополнительные данные, такие как масса молекулы азота.

Масса одной молекулы азота составляет примерно 28 атомных масс. Таким образом, для массы молекулы азота мы возьмём значение 28u (единиц атомной массы).

Обратите внимание, что величина m/2πkT в распределении Максвелла-Больцмана является постоянной для данного газа при данной температуре. Поэтому вероятность разных скоростей молекул зависит только от выражения (4π(v^2)) * exp(-mv^2/2kT).

Итак, для вычисления средней скорости молекул азота нам необходимо интегрировать выражение для вероятности f(v) по всем скоростям. Однако перед этим мы должны нормализовать вероятность, чтобы интеграл равнялся единице.

Поскольку данная задача представляет собой более математическую величину, решение конкретного значения для средней скорости молекул азота потребует дополнительных данных и вычислений с использованием интегралов.

Таким образом, для получения конкретного значения средней скорости молекул азота при 0° С, нам необходимо использовать уравнение для распределения Максвелла-Больцмана и провести необходимые вычисления, учитывая массу молекулы азота и другие параметры.

Если у вас есть дополнительные данные, такие как молекулярная масса азота и конкретные значения для постоянной Больцмана и температуры, я могу помочь вам выполнить вычисления.