Veja como calcular a velocidade da raiz-quadrada (RMS) dos átomos de hélio nas condições dadas:

1. Converter unidades

* Temperatura: 30 ° C =303,15 K (Adicione 273.15 para converter de Celsius para Kelvin)
* Pressão: 2,00 atm =2,03 x 10^5 Pa (1 atm =1,01325 x 10^5 Pa)
* Massa: 4 u =6,64 x 10^-27 kg (1 u =1,66054 x 10^-27 kg)

2. Use a lei de gás ideal

A lei ideal de gás relaciona pressão (p), volume (v), número de moles (n), constante de gás ideal (r) e temperatura (t):

PV =nrt

Podemos usar isso para encontrar o volume:

V =(nrt)/p

3. Calcule a velocidade RMS

A velocidade de raiz-mean-quadrada (v_rms) de um gás ideal é dada por:

v_rms =√ (3rt/m)

Onde:

* R é a constante de gás ideal (8,314 j/(mol · k))
* T é a temperatura em Kelvin
* M é a massa molar do gás em kg/mol (M =4 g/mol =0,004 kg/mol para hélio)

cálculos

1. Encontre o volume:

V =(1 mol * 8,314 J / (mol · k) * 303,15 k) / (2,03 x 10^5 pa)
V ≈ 0,0124 m³

2. Calcule a velocidade do RMS:

v_rms =√ (3 * 8,314 j/(mol · k) * 303.15 k/0,004 kg/mol)
v_rms ≈ 1360 m/s

Portanto, a velocidade da raiz quadrada dos átomos de hélio em uma toupeira de um gás ideal a uma pressão de 2,00 atmosferas e uma temperatura de 30 graus Celsius é de aproximadamente 1360 m/s.