Wie lautet die Formel, um die Geschwindigkeit von Wassermolekülen zu berechnen?

Die Geschwindigkeit von Wassermolekülen in einem Gas oder einer Flüssigkeit kann durch die Maxwell-Boltzmann-Verteilung beschrieben werden. Die mittlere quadratische Geschwindigkeit (\(v_{rms}\)) von Molekülen in einem idealen Gas kann mit der folgenden Formel berechnet werden:

\[ v_{rms} = \sqrt{\frac{3k_BT}{m}} \]

Hierbei stehen die Variablen für:
- \( k_B \): Boltzmann-Konstante (\(1.38 \times 10^{-23} \, \text{J/K}\))
- \( T \): Absolute Temperatur in Kelvin (K)
- \( m \): Masse eines einzelnen Moleküls in Kilogramm (kg)

Um die Masse eines Wassermoleküls zu berechnen, kannst du die molare Masse von Wasser (etwa 18 g/mol) durch die Avogadro-Zahl (\(6.022 \times 10^{23} \, \text{mol}^{-1}\)) teilen.

Beispiel:
- Molare Masse von Wasser: 18 g/mol = \(18 \times 10^{-3} \, \text{kg/mol}\)
- Masse eines Wassermoleküls: \( \frac{18 \times 10^{-3} \, \text{kg}}{6.022 \times 10^{23}} \approx 2.99 \times 10^{-26} \, \text{kg} \)

Setze diese Werte in die Formel ein, um die mittlere quadratische Geschwindigkeit zu berechnen.