* Medelhastighet för gasmolekyler: Detta är relaterat till temperaturen på gasen. Ju högre temperatur, desto snabbare rör sig molekylerna i genomsnitt. Detta beskrivs av rot-medel-kvadrat-hastigheten (RMS), som beräknas med följande ekvation:
`` `
V_RMS =SQRT (3KT/M)
`` `
där:
* v_rms är RMS -hastigheten
* K är Boltzmanns konstant (1,38 × 10^-23 j/k)
* T är temperaturen i Kelvin (Celsius + 273.15)
* m är massan av en molekyl (i kg)
* hastighet: Detta avser hastigheten och riktningen för ett objekt.
* 1050 mph: Detta är en hastighet, inte en hastighet. Det berättar hur snabbt något rör sig * och * i vilken riktning.
Här är varför frågan är lite knepig:
* Du kan inte direkt konvertera 1050 mph till medelhastigheten för kvävemolekyler. Molekylerna i luft rör sig slumpmässigt i alla riktningar, så att deras medelhastighet inte motsvarar en enda hastighet.
* Medelhastigheten för kvävemolekyler vid 20 ° C bestäms av temperaturen, inte av hastigheten för ett visst objekt.
För att beräkna medelhastigheten för N2 -molekyler vid 20 ° C:
1. konvertera Celsius till Kelvin: 20 ° C + 273,15 =293,15 K
2. Hitta massan av en N2 -molekyl: Molekylvikten för N2 är 28 g/mol. För att konvertera detta till kg/molekyl, dela med Avogadros antal (6.022 x 10^23 molekyler/mol) och med 1000 g/kg:
(28 g/mol)/(6,022 x 10^23 molekyler/mol)/(1000 g/kg) =4,65 x 10^-26 kg/molekyl
3. Plug -värden till RMS -hastighetsekvationen:
`` `
V_RMS =SQRT (3 * 1,38 × 10^-23 J / K * 293,15 K / 4,65 x 10^-26 kg)
v_rms ≈ 515 m/s
`` `
Därför är medelhastigheten för N2 -molekyler i luften vid 20 ° C cirka 515 meter per sekund.