• 締切済み

物理の問題です。

27℃の水素気体および酸素気体分子の二乗平均速度はそれぞれいくらか。また。10℃高い37℃では平均速度はいくらになるか? 答えは、27℃のとき、H2→1.93×10^3m/s O2→4.83×10 ^2m/s 37℃のとき、H2→1.96×10^3m/s O2→4.91×10^2m/s でした。 ボルツマン定数がどうなったのかなど、わかりません。教えてください。

みんなの回答

  • pc_knight
  • ベストアンサー率66% (52/78)
回答No.1

>ボルツマン定数がどうなったのかなど、わかりません。 二乗速度の平均を求める計算式には、次式のようにボルツマン定数が入っています。 二乗速度の平均 v^2バー=3kT/m・・・(計算式) ここで、m、k、Tは以下の通りです。   m:分子1ヶの質量=分子量/アボガドロ数(単位:kg/ヶ)   k:ボルツマン定数(1.38×10^-23 J /K)   T:気体の絶対温度(°K) 二乗平均速度は、計算式で求めた二乗速度の平均の平方根“√v^2バー”であり、 ご質問に記された通りの「27℃のとき、H2→1.93×10^3m/s O2→4.83×10 ^2m/s、37℃のとき、H2→1.96×10^3m/s O2→4.91×10^2m/s」となります。

関連するQ&A

  • 高校物理の問題です 今日中にお願いします!

    教科書等を見てもまったくわからないので、なるべく途中式は詳しくお願いします! 【】内の答えを途中式含めて教えて下さい ^2は2乗という意味です 大問(1) 1. 90℃の湯500gと10℃の水300gを混ぜると【1】℃になる 2. 酸素分子の15℃における2乗平均速度は【2】×10^2(m/s) となる。ただし、酸素分子の分子量を32とする。気体定数を8.3(J/mol•K)とする 3. 理想気体の温度を一定に保って気体を加熱したところ、気体の体積が増加し、ピストンに4.0×10^3 (J)の仕事をした。気体の内部エネルギーは【3】(J)増加する。また気体の圧力は【4 下がるor上がる】 4. 熱の出入りがないようにして理想気体を圧縮した。ピストンが気体にした仕事が3.0×10^5(J)のとき、気体の内部エネルギーは【5】(J)増加する。また気体の温度は【6上がるor下がる】、圧力は【7上がるor下がる】 大問(2) 一辺の長さl(エル)の立方体の容器に、質量mの単原子分子がN個入っている ただし、Na:アボガドロ定数、R:気体定数、n:部質量、T:絶対温度とする 1. 1個の分子が立方体の1つの壁に、速さvで垂直に弾性衝突したときの運動量の変化は【8】となる (衝突後の分子の向きを正とする) 2. この分子が時間tの間に、この壁に衝突する回数は【9】となる 3. この分子がtの間に、この壁に与える力積の大きさは【10】となる 4. この分子によって壁が受ける平均の力の大きさは【11】となる 5. 容器内のすべての分子のうちで、統計上この壁に衝突しているとみなせる分子は【12】個となる 6. 分子1個の平均運動エネルギーは【13】となる 7. 容器の中の分子全体の平均運動エネルギーは【14】となる 今日また違う問題を質問させていただきますのでよろしければそちらもお願いします!

  • 物理の課題です。。

    大学の講義で物理の課題が出ました。自分は訳あって講義には数回しか出れず、一緒に受けている友人もいません…。ですので力を貸してください!お願いします! 1.ボイル・シャルルの法則を用いて、温度0℃、圧力1気圧の1モルの理想気体の体積を求めなさい。 2.ボルツマン定数k=R/N0 (R:気体定数、N0:アボガドロ定数)を用いて、酸素分子O2(Oの原子量16)の20℃における速さを求めなさい。 3.分子量Mの理想気体の0℃、1気圧における密度を求めなさい。 4.原子を構成している粒子のうち、陽子と電子の間に働く力とそれらを記述する法則を述べなさい。 5.電子の質量を9.11×10(-31乗)kg、電荷を-1.6×10(-19乗)C、陽子の質量を1.67×10(-27乗)kg、電荷を+1.6×10(-19乗)C、真空の誘電率ε0を8.9×10(-12乗)C(2乗)、粒子間の距離をrとして、その力の比を求めなさい。

  • 根平均二乗速度の問題です。

    化学の問題が分からないので教えてください。   問題は、 気体を構成する分子の質量が1×(10のマイナス25乗)kgであって根平均二乗速度が1000m/sである1×(10の23乗)個の気体分子を1リットルの容器に閉じ込めるのに必要な圧力を計算しなさい  です。 答えは33.3barです。 解説は無く、計算しても答えが合わないので教えてください。

  • 化学(状態方程式あたり)について教えて下さい!

    化学の気体の状態方程式あたりがどうしても分かりません! どなたか以下の問題を教えて下さい、おねがいします! (1)ある液体を容積36mlの密閉した容器に入れ、87℃に加熱したところ、完全に蒸発し、圧力1.0×(10の5乗)Paになった。この液体に含まれる分子は何個か。アボガドロ定数を6.0×(10の23乗)とする。 (2)容積3.75lのフラスコに、27度で1.00×(10の5乗)Paの二酸化炭素を満たし、小さなアルミニウム箔のふたをした。これをある温度まで加熱したところ、フラスコの中から0.050molの二酸化炭素が追い出された。この温度は何℃か。ただし、気体定数は8.31×(10の3乗)Pa・l/mol・Kとする。 (3)ある容器に1.0gの酸素を封入すると、27℃で8.0×(10の4乗)Paを示した。同じ容積の容器に、1.0gの揮発性の液体を封入して温めたところ、完全に蒸発して87℃で6.4×(10の4乗)Paを示した。このえ気体の分子量を求めよ。ただし、O=16とする。 (4)H=1、C=12、O=16、空気の平均分子量を28.8とする。ア~エの気体について答えよ。 ア.H2 イ.CH4 ウ.O2 エ.C3H8 1同温同圧で、密度が最も大きい気体 2同温同圧で、1gの体積が最も大きい気体 3同温同圧で、空気に対する比重が0.55の気体 427℃、1.0×(10の5乗)Paで密度が1.3g/lの気体 (5)H=1、HE=4、N=14、O=16とする。 1、27℃において、容積30lの容器に水素2.0gとヘリウム40gを入れた。水素の分圧は何Pak。また、全圧は何Paか。 2、0℃において、2.0×(10の5乗)Paの酸素4.0lと5.0×(10の5乗)Paの窒素8.0lを混ぜて10lの容器に入れた。各気圧の分圧、および混合気体の全圧はそれぞれ何Paか。 3、2.0molの酸素と3.0molの窒素をある容器に入れたところ、全圧が4.0×(10の5乗)Paであった。酸素の分圧は何Paか。 どれか一つでも構いません、お願いします!

  • 物理化学(1)で・・・

    温度を変えてヨウ化水素の分解速度定数を測定した所。このような結果が得られた。温度 283℃、速度定数 3.52×10の-7乗、302℃で、1.22×10の-6乗、356℃で、3.02×10の-5乗、393℃で、2.20×10の-4乗、427℃で、1.16×10の-3乗。 この反応の活性化エネルギーを求めよ。ただし、気体定数は、R=8.32JKの-1乗mol-1乗とする。 こんな問題があるんですけど、答えは182KJとわかっているのですが、とき方がわかりません(>_<) 明日テストなので、とき方教えてください(>_<)

  • 二乗平均速度 分子

          _ 二乗平均速度v^2の平方根は分子の平均の速さにほとんど等しい       _ 27℃の酸素のv^2の平方根を求めよ 酸素の分子量を32、気体定数を8J/mol・Kとする とんと検討がつきません どなたか説明をお願いします

  • 気体の拡散について

    気体の拡散が根平均2乗速度によって決まるとする時、ヘリウム原子は窒素分子より何倍早く拡散するか、25℃の時、窒素分子の根平均2乗速度は何ms-1か、ただし、気体定数は8.31jmol-1とする。という問題が教科書にのっていたのですが、答えがないのでわかりません。解き方を教えてください。

  • ...molの問題

    水分子が1.2×10の24(乗?)個ある。次の問に答えよ。 (1)水素原子Hは何mol含まれるか。 (2)酸素原子Oは何mol含まれるか。 次の問に答えよ。原子量は、H=1.0 O=16とする。 (1)水素原子1molの質量は何gか。 (2)水素分子1molの質量は何gか。 (3)水分子36gは何molか。 (4)酸素分子48g中には何個の酸素分子が含まれるか。 次の問の答えよ。 (1)酸素分子1molは標準状態で何Lを占めるか。 (2)窒素分子が標準状態で44.8Lを占めるとき、そこには何molの窒素分子が含まれるか。 (3)水素分子が標準状態で44.8Lを占めるとき、そこには何個の水素分子が含まれるか。

  • 物理化学(気体)の問題

    ヘリウムおよび酸素の0℃におけるそれぞれの分子の平均速度はいくらでしょうか?教えてくださいm(__)m

  • 物性論の問題です

    絶対温度Tにおいて気体分子は平均エネルギー3/2kTをもつ。(kはボルツマン定数) Tが常温(27℃=300K)の時のとき、このエネルギーは何eVとなるか。 この問題の解き方を教えてください できれば過程も教えていただけたら嬉しいです。 答えは0.039eVです