Водород и водяной пар

[Антон Огурцевич]

Найти массы молекул водорода и водяного пара и скорости движения данных молекул при нормальных условиях.

[Сергей]

Решение.
Определим массы молекул водорода и водяного пара:

\[ {{m}_{0}}=\frac{M}{{{N}_{A}}}\ \ \ (1). \]

N_А = 6,02∙10²³ моль^-1  – число Авогадро, М(Н₂) = 2∙10^-3 кг/моль, М(Н₂О) = 18∙10^-3 кг/моль.
m₀(Н₂) = 0,33∙10^-26 кг, m₀(Н₂О) = 2,99∙10^-26 кг.
При нормальных условиях Т = 273 К.
Наиболее вероятная скорость определяется по формуле:

\[ {{\upsilon }_{B}}=\sqrt{\frac{2\cdot R\cdot T}{M}}\ \ (2). \]

υ_В(Н₂) = 1506,2 м/с, υ_В(Н₂О) = 502,1 м/с.
Средняя арифметическая скорость определяется по формуле:

\[ {{\upsilon }_{CA}}=\sqrt{\frac{8\cdot R\cdot T}{\pi \cdot M}}\ \ \ (3). \]

υ_СА (Н₂)= 1699,9 м/с, υ_СА (Н₂О)= 566,66 м/с.
Средняя квадратическая скорость определяется по формуле:

\[ {{\upsilon }_{K}}=\sqrt{\frac{3\cdot R\cdot T}{M}}\ \ (4). \]

υ_к(Н₂)= 1844,7 м/с, υ_к (Н₂О)= 614,9 м/с.