Come misurare la distribuzione di velocità di gas

Lo studio del comportamento delle molecole di gas fa parte delle scienze della teoria cinetica molecolare, chimica e termodinamica. Una parte importante dello studio delle molecole di gas è imparare a prevedere le azioni delle molecole del gas attraverso la conoscenza delle proprietà del gas nel suo complesso. A partire da nulla, ma la temperatura di un gas, è possibile prevedere non solo la velocità media delle molecole, ma anche la distribuzione di velocità.

Istruzioni

• Prendere la temperatura del gas. Se hai misurato la temperatura in gradi Celsius, quindi aggiungere 273.15 ad esso. Se hai misurato la temperatura in gradi Fahrenheit, quindi sottrarre 32 dalla temperatura, dividere per 1,8 e quindi aggiungere 273.15 al risultato. In entrambi i casi, il risultato sarà la temperatura sulla scala Kelvin, che è necessario per questi calcoli.

• Moltiplicare le temperature per 8.3145, la costante molare dei gas. Moltiplicare il risultato per due. Dividerlo per la massa molare del gas che si stanno studiando. Assicurarsi che la massa molare è espresso in chilogrammi per mole. Prendere la radice quadrata del risultato. Il risultato sarà la velocità più probabile per ogni molecola di gas.

• Moltiplicare le temperature per 8.3145. Moltiplicare il risultato per tre. Dividerlo per la massa molare. Prendere la radice quadrata del risultato. Il risultato sarà la velocità di root-mean-square (rms) delle molecole del gas. La velocità di rms è il modo convenzionale per descrivere la grandezza di una variabile che in media a zero.

• Moltiplicare le temperature per 8.3145. Moltiplicare il risultato per otto. Dividerlo per pi greco (circa 3.1416). Dividerlo per la massa molare. Prendere la radice quadrata del risultato. Il risultato sarà la velocità media delle molecole del gas. Questa è la velocità media delle molecole del gas.

• Dividere la massa molare della temperatura in Kelvin. Dividere il risultato per 8.3145. Dividere questo risultato per pi di due volte. Prendere la radice quadrata del risultato. Etichettare questo risultato "a". Scegli qualsiasi velocità espressa in metri al secondo. Quadrato di esso. Moltiplicarlo per la massa molare. Dividerlo per 8.3145. Dividere questo risultato dalla temperatura in Kelvin. Dividere il risultato di tale da due. Moltiplicarlo per -1. Etichettare questo risultato "b". Sollevare 2.7183 al potere di B. Moltiplicare il risultato per A. Questo risultato è la probabilità che qualsiasi data molecola di gas ha la velocità che hai scelto.