Τι συμβαίνει με την ταχύτητα των σωματιδίων εάν αυξάνεται το σωματίδιο μεγέθους;
1. Κινητική μοριακή θεωρία:
* για ιδανικά αέρια: Η μέση κινητική ενέργεια των σωματιδίων αερίου είναι άμεσα ανάλογη με την απόλυτη θερμοκρασία. Δεδομένου ότι η κινητική ενέργεια σχετίζεται τόσο με τη μάζα όσο και με την ταχύτητα (KE =1/2 * MV²), τα μεγαλύτερα σωματίδια σε μια δεδομένη θερμοκρασία θα έχουν χαμηλότερες μέσες ταχύτητες σε σύγκριση με τα μικρότερα σωματίδια.
* Πραγματικά αέρια: Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των σωματιδίων γίνονται πιο σημαντικές σε υψηλότερες πιέσεις και χαμηλότερες θερμοκρασίες, αποκλίνουσες από την ιδανική συμπεριφορά αερίου. Η σχέση μεταξύ μεγέθους και ταχύτητας είναι πιο πολύπλοκη στα πραγματικά αέρια, αλλά γενικά, τα μεγαλύτερα σωματίδια τείνουν να έχουν χαμηλότερες μέσες ταχύτητες λόγω των αυξημένων διαμοριακών δυνάμεων.
2. Brownian Motion:
* σε υγρά και εναιωρήματα: Μεγαλύτερα σωματίδια εμπειρία πιο αργή κίνηση brownian (τυχαία κίνηση λόγω συγκρούσεων με περιβάλλοντα μόρια). Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι έχουν περισσότερη αδράνεια και επηρεάζονται λιγότερο από τις τυχαίες συγκρούσεις.
3. Άλλα πλαίσια:
* διάχυση: Μεγαλύτερα σωματίδια διάχυτα πιο αργά μέσω ενός μέσου λόγω των χαμηλότερων ταχύτητων τους και της αυξημένης αντίστασης από το μέσο.
* καθίζηση: Τα μεγαλύτερα σωματίδια διευθετούν ταχύτερα σε ένα υγρό ή αέριο λόγω της υψηλότερης μάζας και βαρυτικής δύναμης τους που ενεργούν πάνω τους.
Συνοπτικά:
* Γενικά, τα μεγαλύτερα σωματίδια έχουν χαμηλότερες ταχύτητες στα περισσότερα περιβάλλοντα.
* Η ακριβής σχέση εξαρτάται από το συγκεκριμένο σύστημα και τις συνθήκες.
Σημαντική σημείωση: Η ταχύτητα των μεμονωμένων σωματιδίων μπορεί να ποικίλει σε μεγάλο βαθμό, ακόμη και για σωματίδια του ίδιου μεγέθους. Οι παραπάνω δηλώσεις αναφέρονται σε μέσες ταχύτητες ή γενικές τάσεις.
