Den gennemsnitlige kinetiske energi

click fraud protection

Kinetisk energi er den energi, der er bestemt af hastigheden af ​​de forskellige punkter, der hører til dette system.Derfor er det nødvendigt at skelne mellem energi, som kendetegner translationel bevægelse og roterende bevægelse.Således er den gennemsnitlige kinetiske energi - dette er den gennemsnitlige forskel mellem den samlede energi i hele systemet og dets resten energi, det vil sige i det væsentlige, dens størrelse er gennemsnittet af den potentielle energi.

Dens fysiske mængde beregnes ved formlen 3/2 kT, hvor mærket: T - temperatur, k - Boltzmann konstant.Denne værdi kan tjene som et kriterium for sammenligning (benchmark) for den energi, der er indeholdt i forskellige typer af termisk bevægelse.For eksempel er den gennemsnitlige kinetiske energi af gasmolekyler i studiet af translatorisk bevægelse, er 17 (- 10) nJ ved en gastemperatur på 500 C. Som regel den største energi i den fremadgående bevægelse af elektronerne besidder, men energien af ​​neutrale atomer og ioner er meget mindre.

Denne værdi, hvis vi betragter enhver løsning gas eller væske, holdes ved denne temperatur har en konstant værdi.Denne erklæring gælder for kolloide opløsninger.

Situationen er noget anderledes end de faste stoffer.I disse stoffer, den gennemsnitlige kinetiske energi af en partikel er for lille til at overvinde kræfter molekylær tiltrækning, men fordi den kun kan gøre en vis bevægelse omkring det punkt, som betinget fastsætter en vis balance en partikels position over en lang periode.Denne egenskab gør det muligt for faste stoffer at være tilstrækkeligt stabile i form og volumen.

Hvis vi betragter de betingelser: fremadgående bevægelse og idealgas, er den gennemsnitlige kinetiske energi ikke en værdi afhænger af molekylvægten, og dermed defineres som værdien er direkte proportional med den absolutte temperatur.

Alle disse domme, vi har givet med den hensigt at vise, at de er gyldige for alle typer af sammenlægning stater i sagen - i nogen af ​​disse temperaturen fungerer som de vigtigste karakteristika, hvilket afspejler dynamikken og intensiteten af ​​termisk bevægelse af elementerne.Og dette er essensen af ​​den molekylære-kinetiske teori og indholdet af begrebet termisk ligevægt.

Som du ved, hvis de to fysiske kroppe kommer i kontakt med hinanden, mellem dem der er en varmeveksling proces.Hvis kroppen er et lukket system, det vil sige ikke interagerer med nogen af ​​de organer, vil dens varmeoverførselsproces vare så længe som nødvendigt for at udligne temperaturen af ​​kroppen og miljøet.Denne tilstand kaldes termodynamisk ligevægt.Denne konklusion er gentagne gange blevet bekræftet af eksperimentelle resultater.At bestemme den gennemsnitlige kinetiske energi, henvises til de særlige kendetegn ved temperaturen af ​​kroppen og dens varmeudvekslingsegenskaberne.

Det er også vigtigt at overveje, at mikro-processer i kroppen, og slutter ikke, når kroppen kommer i termisk ligevægt.I denne tilstand, bevægelsen foregår inde i kroppen af ​​molekyler ændre deres hastigheder, stød og kollisioner.Derfor er det udført blot én af flere af vores påstande - mængden af ​​kroppen, trykket (i tilfælde af gas) kan variere, men temperaturen vil stadig forblive konstant.Dette bekræfter endnu en gang konstateret, at den gennemsnitlige kinetiske energi af den termiske bevægelse i isolerede systemer udelukkende bestemmes af temperaturen indikator.

Denne lov er etableret i løbet af eksperimenter Jean Charles i 1787.Gennem eksperimenter, bemærkede han, at varme- organer (gasser) ved det samme beløb, presset af ændringer i overensstemmelse med den direkte proportional lov.Denne iagttagelse gjorde det muligt at skabe mange nyttige enheder og elementer, især - gas termometer.