Ποια είναι η μέση ταχύτητα των μερικών ουσιών;
Η μέση ταχύτητα των σωματιδίων δεν είναι σταθερή
* Η θερμοκρασία είναι το κλειδί: Η μέση ταχύτητα των σωματιδίων σε μια ουσία σχετίζεται άμεσα με τη θερμοκρασία της. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες σημαίνουν ταχύτερα μετακινούμενα σωματίδια.
* Συνεχής κίνηση: Τα σωματίδια σε μια ουσία είναι πάντα σε κίνηση, ακόμη και σε στερεά.
* Κατανομή ταχύτητων: Δεν κινούνται όλα τα σωματίδια με την ίδια ταχύτητα. Υπάρχει μια κατανομή ταχύτητων, με μερικά σωματίδια να κινούνται γρηγορότερα και άλλα πιο αργά.
μέτρηση μέσης ταχύτητας
Δεν μετράμε την ταχύτητα των μεμονωμένων σωματιδίων (αυτό είναι εξαιρετικά δύσκολο). Αντ 'αυτού, μιλάμε για τη μέση ταχύτητα των σωματιδίων σε μια ουσία. Αυτό συχνά αντιπροσωπεύεται από την ταχύτητα root-mean-square (rms) .
Φόρμουλα για ταχύτητα RMS:
Η ταχύτητα RMS των σωματιδίων σε μια ουσία δίνεται από την ακόλουθη εξίσωση:
`` `
v_rms =√ (3kt/m)
`` `
όπου:
* v_rms είναι η ριζική μέση τετραγωνική ταχύτητα
* k είναι η σταθερά του Boltzmann (1,38 x 10^-23 j/k)
* t είναι η απόλυτη θερμοκρασία στο Kelvin
* m είναι η μάζα ενός μόνο σωματιδίου
Βασικά σημεία
* υψηλότερη θερμοκρασία =υψηλότερη μέση ταχύτητα: Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, τα σωματίδια κινούνται ταχύτερα και η μέση ταχύτητα αυξάνεται.
* ελαφρύτερα σωματίδια =υψηλότερη μέση ταχύτητα: Για μια δεδομένη θερμοκρασία, τα ελαφρύτερα σωματίδια θα έχουν υψηλότερες μέσες ταχύτητες από τα βαρύτερα σωματίδια.
Παράδειγμα
Εξετάστε δύο αέρια στην ίδια θερμοκρασία:ήλιο (HE) και οξυγόνο (O2). Τα άτομα ηλίου είναι πολύ ελαφρύτερα από τα μόρια οξυγόνου. Ως εκ τούτου, τα άτομα ηλίου θα έχουν υψηλότερη μέση ταχύτητα από τα μόρια οξυγόνου.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε να εμβαθύνετε σε συγκεκριμένους υπολογισμούς ή να διερευνήσετε τη σχέση μεταξύ της μέσης ταχύτητας και άλλων ιδιοτήτων των ουσιών!
