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リ物 基118

(1)

水素の分子量が\(2\)で、酸素の分子量が\(32\)なので、その倍数は 16倍 ですね。

これはたぶん特に解説なしでも大丈夫だと思います。

 

 

(2)

分子の運動エネルギーは温度のみで決まりますので、同じ温度であれば気体の種類が違っていても、同じエネルギー量になります。

よって 1倍 です。

 

ただし、\(\displaystyle\frac{1}{2}m\overline{v^2}\) という運動エネルギーの式を見ても分かるように、エネルギーが同じときには、質量が小さい水素のような気体は速く動き、質量が大きい酸素のような気体はゆっくり動いています。

空気中に漂っている気体は、種類によってそれぞれ違う速さで飛んでいるということですね。このとき、エネルギーの大きさは一緒です。

 

 

(3)

さて、そうすると、速さは何倍の差があるか、ということですが、\(\displaystyle\frac{1}{2}m\overline{v^2}\) の値が同じですので、水素の質量を16倍したものが酸素の質量だ、ということは、\(\overline{v^2}\)のほうは \(\displaystyle\frac{1}{16}\) 倍になっているということです。

 

つまり、\(\sqrt{\overline{v^2}}\)は \(\displaystyle\frac{1}{4}\) 倍、ということですね。

このまま分数表記でもいいでしょうが、採点基準がわかりませんので、念のため小数にきちんと直しておく方が安全策だと思います。

よって 0.25 倍