3. Какова средняя квадратичная скорость молекул кислорода при температуре 20 °С?

Решение:

Средняя квадратичная скорость молекул газа определяется формулой:

\( v_{кв} = \sqrt{\frac{3RT}{M}} \)

Где:

• \( R \) — универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль·К)).
• \( T \) — температура газа в Кельвинах.
• \( M \) — молярная масса газа (кг/моль).

Для кислорода (O₂):

• Молярная масса \( M = 32 \) г/моль = 0,032 кг/моль.
• Температура \( T = 20 \) °С = \( 20 + 273 = 293 \) К.

Подставим значения в формулу:

\[ v_{кв} = \sqrt{\frac{3 \cdot 8.31 \cdot 293}{0.032}} \approx \sqrt{\frac{7294.71}{0.032}} \approx \sqrt{228000} \approx 477.4 \text{ м/с} \]

Ответ: Средняя квадратичная скорость молекул кислорода при температуре 20 °С составляет приблизительно 477.4 м/с.