Вопрос:

При какой температуре среднеквадратичная скорость атомов гелия будет такой же, как и среднеквадратичная скорость молекул водорода при температуре 300 K?

Ответ:

Среднеквадратичная скорость определяется формулой \(v=\sqrt{\frac{3RT}{M}}\).

Приравняем скорости атомов гелия и молекул водорода:

\(\sqrt{\frac{3RT_{He}}{M_{He}}}=\sqrt{\frac{3RT_{H_2}}{M_{H_2}}}\).

Следовательно, \(\frac{T_{He}}{M_{He}}=\frac{T_{H_2}}{M_{H_2}}\), поэтому

\(T_{He}=T_{H_2}\cdot\frac{M_{He}}{M_{H_2}}=300\cdot\frac{4}{2}=600\ \mathrm{K}\).

Ответ: 600 K.