Hallo allerseits,
welche Geschwindigkeit ( in m/s ) haben Wassermolekühle bei 20 °C ( und welche bei +0°C ) ?
Ändert sich diese bei zunehmendem Druck ?
Gruß,
Uwe P.
Moin,
welche Geschwindigkeit ( in m/s ) haben Wassermolekühle bei 20
°C ( und welche bei +0°C ) ?
Solange die Moleküle sich frei bewegen können (Flüssigkeit oder Gas)
gilt, daß kinetische = thermische Energie ist: m/2 v^2 = 3/2 kT mit
m: Molekülmasse in kg, k=1,38*10^-23J/K Boltzmannkonstante, T:
Temperatur in K und v: Geschw. in m/s. v = sqrt(3kT/m). Die
Ergebnisse liegen je nach Temperatur und Material bei einigen 100m/s.
Der Unterschied zwischen 293K und 273K ist nicht sehr groß. Ohne TR
abgeschätzt: v= sqrt(3*1,4*10^-23 * 300 / (18*1,6*10^-27))m/s = sqrt
(70/1,6*10000)m/s = 200m/s bei 300K und ca. 16m/s weniger bei 0°C.
Ändert sich diese bei zunehmendem Druck ?
Bei Flüssigkeiten und Gasen: nein, da ändert sich nur die mittlere
freie Weglänge. Bei Festkörpern: da gibt’s eigentlich keine
Geschwindigkeit sondern nur Schwingungen um eine Gleichgewichtslage.
Gruß,
Ingo
Hallo Uwe,
Ingo hat ja schon das Wesentliche gesagt. Ich hab nur noch 2 kleine Anmerkungen:
a) es heißt „Molekül“. Ohne „h“. Hat mit „Kühlen“ nix zu tun.
b) Nicht jedes Molekül hat (bei gegebener Temperatur) die selbe Geschwindigkeit. Ingos Formel gibt den MITTELWERT der Geschwindigkeiten. Es gibt immer auch schnellere und langsamere Moleküle. Die Verteilung der Geschwindigkeiten beschreibt die Maxwell-Boltzmann-Verteilung: http://de.wikipedia.org/wiki/Maxwell-Boltzmann-Verte…
Ohne b) könnte man Phänomene wie Kristallisation oder Verdunstung nicht wirklich erklären.
LG
Jochen