Ποια είναι η σχέση μεταξύ της θερμοκρασίας αερίου και της ταχύτητας των σωματιδίων σε ένα δοχείο;
Εδώ είναι μια κατανομή:
* Κινητική μοριακή θεωρία: Αυτή η θεωρία δηλώνει ότι η θερμοκρασία ενός αερίου είναι άμεσα ανάλογη με τη μέση κινητική ενέργεια των σωματιδίων της. Η κινητική ενέργεια είναι η ενέργεια της κίνησης.
* Κινητική ενέργεια και ταχύτητα: Η κινητική ενέργεια ενός σωματιδίου σχετίζεται με τη μάζα και την ταχύτητά του από την εξίσωση:ke =1/2 * mv^2.
* Θερμοκρασία και μέση ταχύτητα: Δεδομένου ότι η κινητική ενέργεια είναι ανάλογη με τη θερμοκρασία και η κινητική ενέργεια σχετίζεται με την ταχύτητα, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η θερμοκρασία είναι επίσης άμεσα ανάλογη με τη μέση ταχύτητα των σωματιδίων αερίου.
με απλούστερους όρους:
* Όταν ζεστάνετε ένα αέριο, δίνετε τα σωματίδια του περισσότερη ενέργεια.
* Αυτή η αυξημένη ενέργεια αναγκάζει τα σωματίδια να κινούνται ταχύτερα, με αποτέλεσμα υψηλότερη μέση ταχύτητα.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Αυτή η σχέση ισχύει μόνο για τη μέση * ταχύτητα *. Τα μεμονωμένα σωματίδια σε ένα αέριο θα έχουν ποικίλες ταχύτητες λόγω τυχαίων συγκρούσεων.
* Η σχέση είναι όχι γραμμική . Ο διπλασιασμός της θερμοκρασίας δεν σημαίνει απαραίτητα διπλασιασμό της ταχύτητας.
* Αυτή η σχέση ισχύει για τα ιδανικά αέρια. Τα πραγματικά αέρια μπορούν να παρουσιάσουν ορισμένες αποκλίσεις από αυτή τη συμπεριφορά σε πολύ υψηλές πιέσεις ή χαμηλές θερμοκρασίες.
Παραδείγματα:
* Ένα μπαλόνι ζεστού αέρα αυξάνεται επειδή ο θερμαινόμενος αέρας μέσα έχει υψηλότερη μέση ταχύτητα, καθιστώντας το λιγότερο πυκνό από τον περιβάλλοντα κρύο αέρα.
* Η ταχύτητα του ήχου σε ένα αέριο σχετίζεται άμεσα με τη μέση ταχύτητα των σωματιδίων του, γι 'αυτό ο ήχος ταξιδεύει ταχύτερα σε θερμότερο αέρα.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε άλλες ερωτήσεις!
