Πώς οι κινήσεις των σωματιδίων αερίου σχετίζονται με την πίεση με αέριο;
1. Κινητική μοριακή θεωρία:
* Η κινητική μοριακή θεωρία των αερίων περιγράφει τη συμπεριφορά των σωματιδίων αερίου με βάση τη σταθερή τους, τυχαία κίνηση.
* Οι αξιωματούχοι κλειδιών περιλαμβάνουν:
* Τα σωματίδια αερίου είναι σε σταθερή, τυχαία κίνηση.
* Τα σωματίδια είναι πολύ μικρότερα από τις αποστάσεις μεταξύ τους.
* Οι συγκρούσεις μεταξύ των σωματιδίων είναι απόλυτα ελαστικές (χωρίς απώλεια ενέργειας).
* Δεν υπάρχουν ελκυστικές ή απωθητικές δυνάμεις μεταξύ των σωματιδίων.
2. Συγκρούσεις και πίεση:
* Η πίεση του αερίου προκύπτει από τις συγκρούσεις σωματιδίων αερίου με τους τοίχους του δοχείου τους.
* Κάθε σύγκρουση ασκεί μια μικρή δύναμη στον τοίχο.
* Το συχνότερο Οι συγκρούσεις, το υψηλότερο η πίεση.
* Το πιο δυναμικό Οι συγκρούσεις, το υψηλότερο η πίεση.
3. Παράγοντες που επηρεάζουν την κίνηση των σωματιδίων:
* Θερμοκρασία: Η υψηλότερη θερμοκρασία σημαίνει ταχύτερες ταχύτητες σωματιδίων, οδηγώντας σε συχνότερες και δυναμικές συγκρούσεις, έτσι υψηλότερη πίεση.
* Όγκος: Ο μικρότερος όγκος σημαίνει ότι τα σωματίδια συγκρούονται με τους τοίχους πιο συχνά, με αποτέλεσμα υψηλότερη πίεση.
* Αριθμός σωματιδίων: Περισσότερα σωματίδια σημαίνουν περισσότερες συγκρούσεις, οδηγώντας σε υψηλότερη πίεση.
4. Μαθηματική σχέση (ιδανικός νόμος για φυσικό αέριο):
Η σχέση μεταξύ της πίεσης, του όγκου, της θερμοκρασίας και του αριθμού των σωματιδίων ενθυλακώνεται από τον νόμο περί ιδεώδους αερίου :
* pv =nrt
* P =πίεση
* V =όγκος
* n =αριθμός γραμμομορίων αερίου
* R =Ιδανική σταθερά αερίου
* T =θερμοκρασία (στο Kelvin)
5. Περίληψη:
* Η πίεση του αερίου είναι μια άμεση συνέπεια της κίνησης των σωματιδίων αερίου.
* Η συχνότητα και η δύναμη των συγκρούσεων μεταξύ των σωματιδίων αερίου και των τοιχωμάτων του δοχείου καθορίζουν την πίεση.
* Η θερμοκρασία, ο όγκος και ο αριθμός των σωματιδίων επηρεάζουν την κίνηση των σωματιδίων και επομένως την πίεση του αερίου.
Στην ουσία, τόσο ταχύτερα και πιο πολυάριθμα είναι τα σωματίδια αερίου, και όσο μικρότερος είναι ο χώρος που καταλαμβάνουν, τόσο περισσότερες συγκρούσεις θα έχουν με τους τοίχους των εμπορευματοκιβωτίων, με αποτέλεσμα την υψηλότερη πίεση αερίου.
