Supongo que hay que calcular la raíz cuadrática de la velocidad media.
Solamente para saber cuál gas es más ligero, y por lo tanto saber cuál llegará a más filas primero, a pesar de no haber medidas, se puede deducir en este hipotético caso.
La fórmula es :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Csqrt%7B%20%5Cfrac%7B3RT%7D%7BM%7D%7D%20" />
Para que el resultado sea en m / s, reemplazamos la constante R por 8.
314J / K· mol, y a M que representa lamasa molar, la reemplazaremos por Kg / mol
Así quedará la ecuación
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Csqrt%7B%20%5Cfrac%7B3%288.314%20%5C%20J%2FK%20%5C%20mol%29%28Temperatura%29%7D%7BKg%2Fmol%7D%20%7D%20" />
Para proceder, debemos calcular lasmasas molaresde cada gas, además para usar la ecuación, supongamos que los gases están aTPE (Temperatura y presión estándar), entonces la temperatura es de 20°C.
N2O
O = 16g / mol
N = 14g / mol
16(2) + 14 = 46g / mol
C6H11OBr
O = 16g / mol
C = 12g / mol
H = 1g / mol
Br = 79.
9g / mol
6(6) + 1(11) + 16 + 79.
9 = 142.
9 g / mol
Ahora calculamos la velocidad de cada uno
N2O
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Csqrt%7B%20%5Cfrac%7B3%288.314%20%5C%20J%2FK%20%5C%20mol%29%28293%5C%20K%29%7D%7B0.046Kg%2Fmol%7D%7D%20%3D%20398.53%20%5C%20m%2Fs" />
C6H11OBr
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Csqrt%7B%20%5Cfrac%7B3%288.314%20%5C%20J%2FK%20%5C%20mol%29%28293%20%5C%20J%29%7D%7B0.1492%20%5C%20Kg%2Fmol%7D%7D%3D%20221.31%20%5C%20m%2Fs" />
Ahora viene lo fácil, dividimos la raíz cuadrática de la velocidad media de el gas lacrimógeno entrela del gas hilarante
398.
53 / 221.
31≈ 1.
8
¿Para qué queremos esto?
- Ahora sabemos que la velocidad del gas hilarante es 1.
8 veces la del gas lacrimógeno, entonces, cuando el gas lacrimógeno haya cubierto la primera hilera, el gas hilarante ya habrá avanzado una hilera y 4 / 5 de la otra.
Así calcularemos en que momento los estudiantes estarán llorando y riendo, es decir, en qué momento el gas lacrimógeno y el gas hilarante convergen.
Si x es en la hilera que convergen, podemos plantear la siguiente ecuación
x + 1.
8x = 12
Se plantea diciendo que, en la primera hilera que empiecen a reír y llorar los alumnos es "x", sabemos que la velocidad del gas hilarante es 1.
8 veces la del lacrimógeno, entonces avanzará 1.
8 hileras más, entonces el total o la sumade la cantidad de hileras debe ser 12
Despejamos "x"
2.
8x = 12
x = 12 / 2.
8
x = 4.
28
Entonces es enla 4ta hilera
Rpta.
Cuarta hilera.