Enerxía cinética media do gas
Ademais da presión, unha das cantidades que indica as propiedades macroscópicas do gas é a temperatura (T). A ecuación da presión do gas que se derivou no tema da Teoría Cinética dos Gases escríbese de novo:
A ecuación da lei dos gases ideais que se derivou no tema da lei dos gases ideais escríbese de novo:
PV = NkT → Ecuación b
Considere a ecuación a e a ecuación b. Os lados esquerdos son iguais, mentres que os lados dereitos son case iguais. Dado que os lados esquerdos son iguais, as dúas ecuacións pódense combinar:
Se multiplicamos os lados esquerdo e dereito por 3/2, esta ecuación cambiará a súa forma a:
A temperatura é directamente proporcional á enerxía cinética de translación media das moléculas de gas. Canto maior sexa a temperatura, maior será a enerxía cinética de translación media; pola contra, canto menor sexa a temperatura, menor será a enerxía cinética de translación media. Podemos concluír que a temperatura é unha medida da enerxía cinética de translación media das moléculas.
A ecuación da temperatura absoluta fronte á enerxía cinética de translación 2 pódese escribir doutra forma:
En primeiro lugar, a enerxía cinética de translación é a enerxía cinética que posúe un obxecto ou molécula que sofre un movemento de translación. O movemento de translación pode ser lineal, oblicuo ou parabólico. A súa contraparte é a enerxía cinética de rotación. A enerxía cinética de rotación é a enerxía cinética que posúe un obxecto ou molécula que sofre un movemento de rotación.
En segundo lugar, a enerxía cinética de translación media na ecuación anterior só se aplica aos gases monoatómicos. Exemplos de gases monoatómicos son He (helio), Ar (argon), etc. Ademais dos gases monoatómicos, tamén hai gases diatómicos. Exemplos de gases diatómicos son O2 ( osíxeno), N2 ( nitróxeno), CO (monóxido de carbono), etc. Tamén hai gases poliatómicos. Por exemplo, CO2 ( dióxido de carbono), etc. Os gases monoatómicos constan dun só átomo, os gases diatómicos constan de dous átomos e os gases poliatómicos constan de moitos átomos.
En terceiro lugar , a temperatura absoluta debe expresarse na escala K (K). Se a temperatura aínda está na escala Celsius ( ° C), primeiro convértea á escala Kelvin (K).
En cuarto lugar, a ecuación 1 e a ecuación 2 anteriores non só se aplican a substancias gasosas, senón que tamén se aplican a líquidos e substancias gasosas.
Exemplo de problemas:
Cal é a enerxía cinética de translación media das moléculas dun gas a 40 ° C?
Discusión
