* Dependencia de la temperatura: La velocidad de las moléculas de gas está directamente relacionada con su temperatura. Cuanto más caliente sea el gas, más rápido se mueven las moléculas. Para comparar helio y argón, necesitamos conocer la temperatura.
* Velocidad promedio versus velocidad individual: Las moléculas de gas se mueven a un rango de velocidades. Por lo general, hablamos sobre la velocidad * promedio * de las moléculas. Incluso a la misma temperatura, las moléculas de helio tendrán una velocidad promedio más alta que las moléculas de argón.
* Velocidad de cuadrado de raíz: Una forma común de medir la velocidad promedio de las moléculas de gas es la "velocidad cuadrada de raíz media" (velocidad RMS). Se calcula usando la siguiente fórmula:
`` `` ``
v_rms =√ (3RT/m)
`` `` ``
dónde:
* v_rms es la velocidad de cuadro de raíz media
* R es la constante de gas ideal
* T es la temperatura en Kelvin
* M es la masa molar del gas
Cómo es el helio más rápido:
* Masa molar inferior: El helio tiene una masa molar mucho más baja que el argón (4 g/mol frente a 40 g/mol). Esto significa que a la misma temperatura, las moléculas de helio se moverán más rápido.
* Ejemplo: Digamos que tenemos helio y argón a 298 K (25 ° C). Conectando estos valores en la fórmula anterior, obtenemos:
* 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
Esto muestra que las moléculas de helio se mueven aproximadamente 3 veces más rápido que las moléculas de argón a temperatura ambiente.
En conclusión: El helio se mueve más rápido que el argón a la misma temperatura porque tiene una masa molar mucho más baja.
