Ogni molecola possiede solo energia cinetica.
Si dimostra che l’energia cinetica di ogni singola particella di un gas monoatomico, vale
1/2 m (vqm) 2 = 3/2 (R/No) *T ;
R costante dei gas = 8,314 J /molK,
No = numero di Avogadro = 6,022 * 10^23 particelle/mol ,
m = massa di una singola particella,
vqm = velocità quadratica media.
R/No = K = 1,38 * 10^-23 Joule/Kelvin è la costante di Boltzmann.
La legge di Boltzmann per una particella di massa m, ci dà la sua energia:
1/2 m (vqm )2 = 3/2 K T
se il gas è biatomico : 1/2 m (vqm)^2 = 5/2 K T;
Azoto e ossigeno sono gas biatomici.
Per N particelle : 1/2 * (N m) (vqm)^2 = 5/2 * N * K * T;
N = 3,38 * 10^24 + 9,09 * 10^23 = 4,29 * 10^24 molecole
U = 4,78 * 10^4 J; (energia interna totale);
T = 2/5 * U /(N K )
T = 2/5 * 4,78 * 10^4 / (4,29 * 10^24 * 1,38 * 10^-23 )
T = 323 K; (temperatura forno)
1/2 m (vqm)^2 = 5/2 K T;
K di Boltzmann = 1,38 * 10^-23 J/K;
vqm dell'azoto:
vqm = radicequadrata(5 K T /m);
vqm = radice(5 * 1,38 * 10^-23 * 323 / 4,65 * 10^-26);
vqm = radice(479290) = 692 m/s (velocità molecole di azoto);
vqm ossigeno:
vqm = radice(5 * 1,38 * 10^-23 * 323 / 5,31 * 10^-26);
vqm = radice(419718) = 648 m/s.
Non sono d'accordo con i risultati del testo.
Il testo dà come risultato temperature più basse, considera i gas come monoatomici, ma azoto e ossigeno sono biatomici.
Se vuoi i risultati riportati dal testo bisogna fare:
1/2 m (vqm)^2 = 3/2 K T;
vqm = radicequadrata(3 K T /m);
Per l'azoto;
vqm = radice(3 * 1,38 * 10^-23 * 323 / 4,65 * 10^-26);
vqm = radice(287574) = 536 m/s; (velocità molecole di azoto).
Per l'ossigeno:
vqm = radice(3 * 1,38 * 10^-23 * 323 / 5,31 * 10^-26);
vqm = radice(251831) = 502 m/s.
Ciao @aishaxxx
