* Temperaturberoende: Hastigheten för gasmolekyler är direkt relaterad till deras temperatur. Ju varmare gasen, desto snabbare rör sig molekylerna. För att jämföra helium och argon måste vi veta temperaturen.
* Medelhastighet kontra individuell hastighet: Gasmolekyler rör sig med ett antal hastigheter. Vi pratar vanligtvis om molekylernas * genomsnittliga * hastighet. Även vid samma temperatur kommer heliummolekyler att ha en högre medelhastighet än argonmolekyler.
* Root-Mean-kvadrathastighet: Ett vanligt sätt att mäta medelhastigheten för gasmolekyler är "rot-medel-kvadrathastighet" (RMS-hastighet). Det beräknas med följande formel:
`` `
V_RMS =√ (3RT/M)
`` `
där:
* v_rms är rot-medel-kvadrathastigheten
* R är den perfekta gaskonstanten
* T är temperaturen i Kelvin
* M är gasmassan på gasen
Hur helium är snabbare:
* lägre molmassa: Helium har en mycket lägre molmassa än argon (4 g/mol mot 40 g/mol). Detta innebär att vid samma temperatur kommer heliummolekyler att röra sig snabbare.
* Exempel: Låt oss säga att vi har helium och argon vid 298 K (25 ° C). Anslut dessa värden till formeln ovan får vi:
* v_rms (han) =√ (3 * 8.314 J/mol · k * 298 K/0,004 kg/mol) ≈ 1352 m/s
* V_RMS (AR) =√ (3 * 8.314 J/mol · K * 298 K/0,04 kg/mol) ≈ 431 m/s
Detta visar att heliummolekyler rör sig ungefär 3 gånger snabbare än argonmolekyler vid rumstemperatur.
Avslutningsvis: Helium rör sig snabbare än argon vid samma temperatur eftersom den har en mycket lägre molmassa.
