Τι σημαίνει ότι οι συγκρούσεις των σωματιδίων αερίου είναι απόλυτα ελαστικά;
* Δεν χάνεται κινητική ενέργεια κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης. Η συνολική κινητική ενέργεια των δύο συγκρούσεων σωματιδίων * πριν * η σύγκρουση είναι ακριβώς η ίδια με τη συνολική κινητική ενέργεια * μετά από τη σύγκρουση.
* Η ορμή διατηρείται. Η συνολική ορμή των δύο σωματιδίων πριν από τη σύγκρουση είναι ίση με τη συνολική ορμή μετά τη σύγκρουση.
Σκεφτείτε το σαν μια τέλεια μπάλα:
Φανταστείτε δύο τέλειες μπάλες που συγκρούονται. Μπορεί να αλλάξουν κατεύθυνση, αλλά δεν χάνουν καμία ενέργεια στη διαδικασία. Η συνολική ενέργεια των δύο μπάλες πριν από τη σύγκρουση είναι η ίδια με τη συνολική ενέργεια μετά. Αυτή είναι μια αναλογία για το πώς τα σωματίδια αερίου συμπεριφέρονται σε ένα ιδανικό μοντέλο αερίου.
Γιατί είναι αυτό σημαντικό;
Αυτή η υπόθεση των απόλυτα ελαστικών συγκρούσεων είναι ζωτικής σημασίας για την κινητική θεωρία των αερίων. Μας επιτρέπει να:
* Εξηγήστε την πίεση που ασκείται από ένα αέριο: Η πίεση προκύπτει από τον σταθερό βομβαρδισμό των τοιχωμάτων των δοχείων από τα σωματίδια αερίου. Οι ελαστικές συγκρούσεις εξασφαλίζουν ότι τα σωματίδια μεταφέρουν τη δυναμική τους στους τοίχους, δημιουργώντας πίεση.
* Αποκτήστε τον ιδανικό νόμο περί αερίου: Ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο σχετίζεται με την πίεση, τον όγκο, τη θερμοκρασία και τον αριθμό των γραμμομορίων αερίου. Αυτός ο νόμος προέρχεται με βάση την παραδοχή των ελαστικών συγκρούσεων.
Αέρια πραγματικού κόσμου:
Ενώ τα ιδανικά αέρια είναι ένα θεωρητικό κατασκεύασμα, τα πραγματικά αέρια δεν έχουν απόλυτα ελαστικές συγκρούσεις. Στην πραγματικότητα, κάποια ενέργεια χάνεται ως θερμότητα και ήχος κατά τη διάρκεια συγκρούσεων. Ωστόσο, η υπόθεση των απόλυτα ελαστικών συγκρούσεων είναι μια καλή προσέγγιση για πολλά αέρια σε φυσιολογικές θερμοκρασίες και πιέσεις.
Συνοπτικά:
Η παραδοχή των απόλυτα ελαστικών συγκρούσεων στα ιδανικά αέρια είναι μια απλοποίηση που μας επιτρέπει να αναπτύξουμε ένα θεωρητικό πλαίσιο για την κατανόηση της συμπεριφοράς των αερίων. Παρόλο που δεν είναι απόλυτα ακριβές για τα πραγματικά αέρια, παρέχει μια καλή προσέγγιση και μας βοηθά να κατανοήσουμε τις θεμελιώδεις έννοιες όπως η πίεση και η θερμοκρασία.
