Ποια είναι η μέση ταχύτητα των ατόμων;
* Θερμοκρασία: Όσο πιο ζεστό το άτομο, τόσο πιο γρήγορα κινείται.
* Τύπος ατόμου: Τα διαφορετικά άτομα έχουν διαφορετικές μάζες και τα βαρύτερα άτομα κινούνται πιο αργά στην ίδια θερμοκρασία.
* κατάσταση ύλης: Τα άτομα σε ένα στερεό είναι λιγότερο κινητά από τα άτομα σε ένα αέριο.
Εδώ είναι μια κατανομή:
* σε αέριο: Τα άτομα κινούνται αρκετά ελεύθερα και συγκρούονται συχνά. Η μέση ταχύτητα τους μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την ταχύτητα ρίζας-μέσης-τετραγωνικής (RMS) Velocity:
`` `
v_rms =√ (3kt/m)
`` `
Οπου:
* k είναι η σταθερά του Boltzmann (1,38 x 10^-23 j/k)
* T είναι η θερμοκρασία στο Kelvin
* m είναι η μάζα του ατόμου
* Σε ένα υγρό: Τα άτομα κινούνται λιγότερο ελεύθερα από ό, τι σε ένα αέριο, αλλά εξακολουθούν να έχουν σημαντική κινητική ενέργεια. Η μέση ταχύτητά τους είναι χαμηλότερη από ό, τι σε ένα αέριο, αλλά εξακολουθεί να επηρεάζεται από τη θερμοκρασία.
* Σε ένα στερεό: Τα άτομα συνδέονται σφιχτά και δονείται γύρω από σταθερές θέσεις. Ενώ έχουν μια ορισμένη ποσότητα δονητικής ενέργειας, η μέση ταχύτητά τους είναι πολύ χαμηλότερη από ό, τι σε υγρά ή αέρια.
Παραδείγματα:
* Σε θερμοκρασία δωματίου (298 K), η ταχύτητα RMS ενός μορίου αζώτου (N2) είναι περίπου 515 m/s.
* Η ταχύτητα RMS ενός ατόμου ηλίου (HE) στην ίδια θερμοκρασία είναι περίπου 1360 m/s, δείχνοντας ότι τα ελαφρύτερα άτομα κινούνται ταχύτερα.
Συνοπτικά: Η μέση ταχύτητα των ατόμων εξαρτάται από τη θερμοκρασία, τον τύπο του ατόμου και την κατάσταση της ύλης. Η έννοια της "μέσης ταχύτητας" συχνά αντιπροσωπεύεται από την ταχύτητα μέσης μέσης ρίζας για τα άτομα σε ένα αέριο.
