Γιατί τα μόρια έχουν την ίδια ταχύτητα σε συγκεκριμένη θερμοκρασία;

Δεν είναι ακριβές να πούμε ότι όλα τα μόρια έχουν την ίδια ταχύτητα σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Αντ 'αυτού, τα μόρια σε μια δεδομένη θερμοκρασία έχουν μια διανομή ταχύτητας. Αυτό σημαίνει ότι ορισμένα μόρια θα κινούνται πολύ γρήγορα, μερικά θα κινούνται πολύ αργά, και τα περισσότερα θα κινούνται σε ταχύτητες κάπου ενδιάμεσα.

Εδώ είναι γιατί:

* Κινητική μοριακή θεωρία: Η κινητική μοριακή θεωρία εξηγεί τη συμπεριφορά των αερίων, αλλά πολλές από τις αρχές ισχύουν και για τα υγρά και τα στερεά. Αυτή η θεωρία δηλώνει ότι τα μόρια βρίσκονται σε συνεχή κίνηση και η μέση κινητική τους ενέργεια είναι άμεσα ανάλογη προς την απόλυτη θερμοκρασία.

* Κατανομή ενέργειας: Σε μια δεδομένη θερμοκρασία, η συνολική ενέργεια του συστήματος είναι σταθερή, αλλά διανέμεται άνισα μεταξύ των μορίων. Ορισμένα μόρια μπορεί να συγκρουστούν με άλλους, να μεταφέρουν ενέργεια και να προκαλέσουν διακυμάνσεις στις ατομικές ταχύτητες τους.

* Διανομή Maxwell-Boltzmann: Αυτή η κατανομή περιγράφει την πιθανότητα εύρεσης μορίων με συγκεκριμένη ταχύτητα σε δεδομένη θερμοκρασία. Η κατανομή έχει σχήμα καμπάνας, με την κορυφή να αντιπροσωπεύει την πιο πιθανή ταχύτητα.

Συνοπτικά:

* Τα μόρια σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία δεν έχουν την ίδια ταχύτητα.

* Έχουν μια κατανομή ταχύτητων, με μερικά μόρια να κινούνται γρηγορότερα και μερικά κινούμενα πιο αργά.

* Η μέση κινητική ενέργεια των μορίων είναι ανάλογη προς την απόλυτη θερμοκρασία.

Σημαντική σημείωση: Η κατανομή ταχύτητας είναι πιο έντονη σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, η καμπύλη διανομής είναι ευρύτερη, υποδεικνύοντας ένα ευρύτερο φάσμα ταχύτητας.