Όλα τα μόρια μιας ουσίας έχουν μέση κινητική ενεργειακή αξία;

Αυτή είναι μια μεγάλη ερώτηση! Είναι αλήθεια ότι μιλάμε για το μέσος όρος Κινητική ενέργεια των μορίων σε μια ουσία, αλλά δεν είναι αρκετά ακριβές να πούμε ότι * όλα τα * μόρια έχουν την ίδια τιμή. Εδώ είναι γιατί:

Η μοριακή κίνηση είναι τυχαία: Τα μόρια σε μια ουσία κινούνται συνεχώς, συγκρούονται μεταξύ τους και ανταλλάσσουν ενέργεια. Αυτή η κίνηση είναι τυχαία, που σημαίνει ότι υπάρχει ένα ευρύ φάσμα ταχύτητων και επομένως κινητικές ενέργειες μεταξύ των μορίων.

Κατανομή κινητικών ενεργειών: Μπορούμε να απεικονίσουμε αυτή τη διανομή χρησιμοποιώντας μια καμπύλη διανομής Maxwell-Boltzmann :

* κορυφή: Η κορυφή της καμπύλης αντιπροσωπεύει την πιο πιθανή κινητική ενεργειακή αξία. Αυτή είναι η αξία που συχνά αναφέρουμε ως "μέση" κινητική ενέργεια.

* spread: Η καμπύλη έχει μια εξάπλωση, υποδεικνύοντας ότι ορισμένα μόρια έχουν χαμηλότερες κινητικές ενέργειες (βραδύτερες ταχύτητες) και μερικά έχουν υψηλότερες κινητικές ενέργειες (ταχύτερες ταχύτητες).

Θερμοκρασία και κινητική ενέργεια: Η θερμοκρασία μιας ουσίας είναι άμεσα ανάλογη με τη μέση κινητική ενέργεια των μορίων της. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η μέση κινητική ενέργεια αυξάνεται και η καμπύλη διανομής μετατοπίζεται προς τα δεξιά, πράγμα που σημαίνει ότι περισσότερα μόρια έχουν υψηλότερες κινητικές ενέργειες.

Συνοπτικά:

Ενώ μιλάμε για τη μέση κινητική ενέργεια των μορίων σε μια ουσία, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι τα μεμονωμένα μόρια έχουν μια σειρά από κινητικές ενέργειες λόγω της τυχαίας τους κίνησης. Η μέση τιμή μας δίνει μια γενική ιδέα της ενεργειακής κατάστασης της ουσίας, αλλά δεν μας λέει τη συγκεκριμένη κινητική ενέργεια οποιουδήποτε μεμονωμένου μορίου.