ID: 00014715
Во сколько раз отличаются среднеквадратичные скорости хаотического теплового движения молекул гелия и водяного пара, входящих в состав воздуха при комнатной температуре?
Ответ округлите до десятых долей.
Источник: ФИПИ
Молекулы в одном воздухе имеют одинаковую температуру, а значит одинаковую среднюю кинетическую энергию. Но среднеквадратичная скорость зависит от массы: v_{\text{кв}}=\sqrt{\dfrac{3RT}{M}} — чем легче молекула, тем она шустрее. Гелий (M=4 г/моль) куда легче водяного пара (M=18 г/моль), поэтому летает быстрее.
При одной температуре T сокращается всё, кроме масс:
\dfrac{v_{He}}{v_{H_2O}}=\sqrt{\dfrac{M_{H_2O}}{M_{He}}}=\sqrt{\dfrac{18}{4}}=\sqrt{4{,}5}\approx2{,}12.
До десятых: \approx2{,}1.
Ответ: 2,1