* Dipendenza dalla temperatura: La velocità delle molecole di gas è direttamente correlata alla loro temperatura. Più calda è il gas, più velocemente le molecole si muovono. Per confrontare l'elio e l'argon, dobbiamo conoscere la temperatura.
* Velocità media vs. Velocità individuale: Le molecole di gas si muovono a una vasta velocità. In genere parliamo della velocità * media * delle molecole. Anche alla stessa temperatura, le molecole di elio avranno una velocità media più elevata rispetto alle molecole di argon.
* Velocità di radice-media-quadrato: Un modo comune per misurare la velocità media delle molecole di gas è la "velocità di radice-media" (velocità RMS). È calcolato usando la seguente formula:
`` `
v_rms =√ (3rt/m)
`` `
Dove:
* V_RMS è la velocità di radice-media
* R è la costante di gas ideale
* T è la temperatura in Kelvin
* M è la massa molare del gas
Come l'elio è più veloce:
* Massa molare inferiore: L'elio ha una massa molare molto più bassa rispetto all'argon (4 g/mol vs. 40 g/mol). Ciò significa che alla stessa temperatura, le molecole di elio si muoveranno più velocemente.
* Esempio: Diciamo che abbiamo elio e argon a 298 K (25 ° C). Collegando questi valori nella formula sopra, otteniamo:
* V_RMS (he) =√ (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
Ciò dimostra che le molecole di elio si muovono circa 3 volte più velocemente delle molecole di argon a temperatura ambiente.
in conclusione: L'elio si muove più velocemente dell'argon alla stessa temperatura perché ha una massa molare molto più bassa.
