Ozizi kinetic na-ekwu na ihe ọ bụla nwere atọm ma ọ bụ molekul, nakwa na atọm ma ọ bụ molekul na-agagharị n'enweghị nchebara echiche mgbe niile. Echiche a nke ozizi kinetic na-adaba n'ọnọdụ na ọnọdụ nke atọm ma ọ bụ molekul nke ihe mejupụtara gas. Ike nke mmasị n'etiti atọm ma ọ bụ molekul mejupụtara gas ahụ adịghị ike nke na atọm ma ọ bụ molekul nwere ike ịkwaga n'enweghị nsogbu.
Mgbe a na-agagharị, atọm ma ọ bụ molekul nwere ọsọ. Atọm ma ọ bụ molekul nwekwara oke ibu. N'ihi na o nwere oke ibu (m) na ọsọ (v), mgbe ahụ atọm ma ọ bụ molekul nwere ike kinetic (KE) na oke ibu (p). Ike Kinetic: KE = 1/2 mv 2. Ọ bụ ezie na oke ibu: p = m v. Na mgbakwunye na ike kinetic na oke ibu, enwerekwa ike (F). Mgbe a na-agagharị n'enweghị nsogbu, oke ibu ga-eme. Ya mere, ike na-abawanye n'ihi mgbanwe na oke ibu mgbe ihe mberede mere. Ike kinetic, oke ibu, na ike mkpali bụ isi ihe dị na mkparịta ụka anyị gbasara oke ibu (iwu nke mmegharị, mkpali, na oke ibu). Anyị nwere ike ikwu na ozizi kinetic nke gas na-emetụta oke ibu na ọkwa atọm ma ọ bụ molekul.
Echiche Gas Dị Mma (dabere na njirimara macroscopic nke gas)
N'okwu gbasara iwu gas, a kọwaala ya gbasara ọnụọgụ atọ nke na-egosi ọdịdị macroscopic nke ezigbo gas. Ọnụọgụ atọ a na-ekwu okwu ha bụ Okpomọkụ (T), Olu (V) na nrụgide (P). Mmekọrịta dị n'etiti ọnụọgụ atọ a dị na Boyle's Law, iwu Charles, na iwu Gay Lussac. Biko mara na iwu atọ a metụtara naanị gas dị adị nke nwere nrụgide na njupụta (njupụta = oke/olu) nke na-adịghị oke ibu. Iwu atọ a na-emetụtakwa naanị gas dị adị nke okpomọkụ ya adịghị nso ebe a na-esi mmiri.
Iwu Boyle, iwu Charles, na iwu Gay-Lussac anaghị emetụta ọnọdụ gas niile ka anyị wee nwee ike ịmepụta ụdị gas zuru oke. Gas zuru oke adịghị adị ná ndụ kwa ụbọchị; gas zuru oke bụ naanị ụdị zuru oke nke e mere iji nyere aka na nyocha anyị, dị ka ahụ siri ike na mmiri mmiri zuru oke. Ya mere, anyị na-atụle iwu Boyle, iwu Charles na iwu Gay-Lussac metụtara ọnọdụ gas niile zuru oke. Ịdị adị nke ụdị gas zuru oke na-enyere anyị aka inyocha mmekọrịta dị n'etiti oke gas buru ibu.
A na-egosipụta iwu gas kacha mma n'ụdị nha abụọ, PV = nRT (iwu gas kacha mma n'ọnụọgụ moles) na PV = NkT (iwu gas kacha mma n'ọnụọgụ moles). Anyị na-eche na gas kacha mma na-ezute nha abụọ a. N'ikwu ya n'ụzọ ọzọ, iwu gas kacha mma na-emetụta ọnọdụ gas niile dị mma, ma nrụgide gas ma ọ bụ oke ya dị oke ma ọ bụ mgbe okpomọkụ gas kacha mma na-eru nso ebe a na-esi mmiri. N'ụzọ dị iche, iwu gas kacha mma anaghị emetụta ọnọdụ gas niile dị adị. Iwu gas kacha mma na-emetụta naanị mgbe nrụgide na njupụta nke gas dị adị adịghị oke ibu. Iwu gas kacha mma na-emetụtakwa naanị mgbe okpomọkụ nke gas dị adị adịghị nso ebe a na-esi mmiri. Dabere na nkọwa dị mkpirikpi a, anyị nwere ike ikwu na gas dị adị nwere ihe ndị yiri ya na gas dị mma naanị mgbe njupụta ezigbo ya,
na nrụgide gas adịghị oke ibu na mgbe ezigbo okpomọkụ gas adịghị nso ebe a na-esi mmiri.
Echiche nke gas zuru oke nke akọwara n'elu ka a tụlere dabere na njirimara macroscopic. Ọ bụ ezie na gas zuru oke bụ naanị ihe nlereanya zuru oke, a ka na-ewere gas zuru oke dị ka gas nke nwere atọm ma ọ bụ molekul ndị na-agagharị n'enweghị nsogbu. Ya mere, ọ ga-adị mma ma a sị na anyị tụlee echiche gas zuru oke site n'echiche obere ihe.
Echiche Gas Dị Mma (dabere na njirimara obere ihe nke gas)
Ndị a bụ nkọwa dị mkpirikpi nke na-akọwa ọnọdụ obere ihe dị na gas zuru oke, nke dabere na Usoro Gas Kinetic:
1. Gas zuru oke nwere obere ihe, nke a na-akpọ molekul. Mkpụrụ ndụ gas zuru oke nwere ike ịgụnye otu atọm ma ọ bụ ọtụtụ atọm. Mkpụrụ ndụ ọ bụla nwere oke (m) ma na-agagharị n'ụzọ ọ bụla na-enweghị usoro na ọnụego kpọmkwem (v).
2. Anya dị n'etiti molekul ọ bụla dị elu karịa dayameta nke molekul ọ bụla.
3. Mkpụrụ ndụ ndị a na-erube isi n'iwu mmegharị ahụ ma na-akpakọrịta n'etiti onwe ha mgbe ihe mberede mere.
4. Nkpọkọ dị n'etiti molekul na molekul ma ọ bụ n'etiti molekul nwere mgbidi akpa bụ nkpọkọ zuru oke, nkpọkọ ọ bụla na-emekwa n'oge dị mkpirikpi.
N'ọkpọkọ zuru oke, iwu nchekwa ike na-arụ ọrụ (ike tupu ọkpọkọ = ike mgbe ọkpọkọ gasịrị) na iwu nchekwa nke ọkụ (momentum tupu ọkpọkọ = ọkụ mgbe ọkpọkọ gasịrị).
Nyocha nke mkparịta ụka mkpali maka ozizi kinetic nke gas
Nyochaa mmekọrịta dị n'etiti ọnụọgụgụ makroscopic na ọnụọgụgụ microscopic nke gas ahụ. Ọnụọgụ ndị na-egosi ọdịdị makroscopic nke gas bụ okpomọkụ (T), olu (V) na nrụgide (P). Ebe ọnụọgụgụ ndị na-ekwu ọdịdị microscopic nke gas bụ ọsọ ma ọ bụ ọsọ (v), momentum (p), ike (F) na ike kinetic (EK) nke atọm ma ọ bụ molekul mejupụtara gas ahụ.
Anyị na-enyocha ụfọdụ molekul gas n'ime akpa mechiri emechi. Ogologo akụkụ nke igbe ahụ = l na mpaghara nkebi = A.
Molekụlụ nwere oke (m) na, mgbe ha na-agagharị, molekụlụ ahụ nwere ọsọ (v). Ebe ọ bụ na akpa ahụ mechiri emechi, enwere ike inwe ihe ndọta n'etiti molekụlụ na mgbidi nke arịa ahụ nke nwere mpaghara elu nke A.
Iji mee ka nyocha ahụ dị mfe, anyị na-atụle naanị nkpọkọ nke na-eme na mgbidi aka ekpe (mgbidi nke dị n'akụkụ z-axis). Nke mbụ, anyị na-atụle nkpọkọ nke otu molekul nwetara. Kpọọ ya molekul 1. Oke molekul = m1 na ọsọ nke mmegharị = v1. A na-ahazi ntụziaka nke mmegharị n'aka ekpe ka ọ bụrụ ihe na-adịghị mma, ebe a na-ahazi ntụziaka nke mmegharị n'aka nri ka ọ bụrụ ihe dị mma.
Anyị nwere ike iche na tupu anyị akụwa mgbidi akpa ahụ, mmegharị molekul ahụ na-adakọ na axis x na ntụziaka nke mmegharị ahụ n'aka ekpe. Ya mere, enwere akụkụ nke ọsọ na axis x nke na-adịghị mma (-v)1x). N'ihi na o nwere oke (m1) na ọsọ (-v1x), molekul ahụ nwere momentum (p1 = -m1 v1x). Nke a bụ mmalite ọsọ. Mgbe ọ na-adaba na mgbidi, molekul ahụ na-enye ike ọrụ n'elu mgbidi ahụ. N'ihi na enwere ike ọrụ, mgbidi ahụ na-enye ike mmeghachi omume. Ike mmeghachi omume sitere na mgbidi ahụ na-eme ka molekul ahụ pụta ìhè n'aka nri. N'ihi ntụziaka nke mmegharị gaa n'aka nri, akụkụ ọsọ molekul ahụ dị mma (v1x). Mmụba molekul mgbe nkpọkọ ahụ gasịrị bụ p2 = m1 v1xNke a bụ oge ikpeazụ.
Oke mgbanwe nke ọkụ eletrik n'ihi ihe ndọta bụ:
Mkpụmkpụ ike niile = mkpụmkpụ ikpeazụ—mkpụmkpụ mbụ
mkpokọta p = p 2 – p 1
mkpokọta p = m 1 v 1x – (-m 1 v 1x )
mkpokọta p = 2m 1 v 1x
2m 1 v 1x = mkpokọta ọsọ maka otu nkukọ. Ebe ọ bụ na nkukọ molekul bụ nkukọ zuru oke, nkukọ ahụ na-eme ọ bụghị naanị otu ugboro, kama ugboro ugboro. N'ọkpọkọ zuru oke, iwu nchekwa ike na iwu nchekwa ọkụ na-arụ ọrụ. Ike na ọsọ tupu nkukọ ahụ = ike na ọsọ mgbe nkukọ ahụ gasịrị. Ya mere, molekul ahụ agaghị akwụsị ịkwaga (ike na-enweghị njedebe). Ọsọ molekul anaghịkwa ebelata (na-aga n'ihu na ọsọ).
Mgbe ọ kụọchara mgbidi aka ekpe, molekul ahụ na-aga n'aka nri ruo mgbe ọ kụrụ mgbidi aka nri. Mgbe ọ kụọchara mgbidi aka nri, molekul ahụ na-agaghachi n'aka ekpe wee kụọ mgbidi aka ekpe ọzọ. N'ihi na ogologo akụkụ igbe ahụ = l, mgbe ọ kụọchara mgbidi aka ekpe maka oge mbụ, molekul ahụ ga-aga anya nke 2l tupu ọ kụọ mgbidi aka ekpe nke ugboro abụọ. Mgbe ọ na-agagharị ruo 2l, molekul ahụ ga-achọ oge ụfọdụ ( Δt ). Ọnụọgụ oge ( Δt ) nke molekul ahụ kwesịrị ịkwaga ruo 2l, bụ mgbakọ na mwepụ:
Δt bụ oge dị n'etiti nkukọ ọ bụla. Mgbe ọ na-ada n'ime mgbidi, molekul ahụ na-enye ike ọrụ n'elu mgbidi ahụ. N'ihi ike ọrụ ahụ, mgbidi ahụ na-enye ike mmeghachi omume. Ịdị adị nke ike mmeghachi omume a na-eme ka molekul ahụ na-agagharị ọzọ n'aka nri. N'okwu a, ntụziaka nke mmegharị molekul na-agbanwe. Na mbụ, molekul ahụ na-aga n'aka ekpe (-v1x), mgbe ọ dakọsịrị mgbidi ahụ, molekul ahụ na-aga n'aka nri (v 1x ). Mgbanwe na ntụziaka nke mmegharị na-akpata mgbanwe na momentum (momentum ikpeazụ - momentum mbụ = m 1 v 1x – (-m 1 v 1x ) = 2m 1 v 1x ). Anyị nwere ike ikwu na mgbanwe na momentum na-eme n'ihi na ike zuru oke sitere na mgbidi ahụ. Ọnụọgụ ike zuru oke nke mgbidi ahụ nyere, n'ụzọ mgbakọ na mwepụ:
N'ime igbe dị n'elu, naanị otu molekul ka akọwara. Nke a apụtaghị na naanị otu molekul gas dị n'ime igbe ahụ. N'eziokwu, e nwere ọtụtụ molekul gas. Ọnụọgụ ike zuru oke maka molekul gas niile dị n'ime igbe ahụ, n'ụzọ mgbakọ na mwepụ:
F = F 1 + F 2 + F 3 + ….. + F n
F 1 = ike zuru oke maka molekul 1
F 2 = ike zuru oke maka molekul 2
F 3 = ike zuru oke maka molekul 3
…… = na ihe ndị ọzọ
F n = ike zuru oke maka molekul 4
n = molekul ikpeazụ.
m1 = oke molekul 1, m2 = oke molekul 2, m3 = oke molekul 3, mn = oke nke molekul ikpeazụ. m1 +m2 +m3 + ….. + mn = m (oke gas dị n'ime igbe ahụ). l = ogologo akụkụ nke igbe ahụ.
v 12x = ọsọ molekul 1, v 22 x = ọsọ molekul 2, v 33 x = ọsọ molekul 3, v n2 x = ọsọ nke molekul ikpeazụ. Ọsọ nke molekul ọ bụla dịgasị iche, yabụ anyị kwesịrị ịgbakọ ọsọ nkezi nke molekul niile. Iji gbakọọ ọsọ nkezi nke molekul, anyị nwere ike kewaa ọsọ nke molekul niile site na ọnụọgụgụ molekul. Na ozizi kinetic nke gas, a na-enyekarị ọnụọgụgụ molekul ihe nnọchianya N. N'ime mgbakọ na mwepụ, a na-ede ọsọ nkezi nke molekul niile:
Anyị na-ejikọta nha anya b na nha anya a:
F = ike, m = oke gas, l = ogologo akụkụ nke igbe ahụ, N = ọnụọgụ nke molekul.
N'ime nkọwa gara aga, anyị chere na mmegharị nke molekul ndị dị n'akụkụ x-axis. E mere atụmatụ a iji mee ka nyocha anyị dịkwuo mfe. N'eziokwu, molekul gas niile dị n'ime igbe anaghị agagharị n'akụkụ ọ bụla na-enweghị usoro. N'ihi na mmegharị ahụ na-eme n'enweghị usoro, ewezuga inwe nkezi ọsọ na axis x, molekul ahụ nwekwara nkezi ọsọ na axis y ma ọ bụ z-axis. Ya mere, nkezi ọsọ nke molekul gas = mkpokọta ọnụọgụ nke ihe mejupụtara nkezi ọsọ na axis x, axis y, na z-axis. N'ime mgbakọ na mwepụ:
Ebe ọ bụ na molekul na-agagharị n'enweghị usoro, ihe ndị dị na ọsọ ọsọ dị na axis x, axis y, na axis z nwere otu nha ahụ. N'ime mgbakọ na mwepụ:
Anyị na-ejikọta usoro nhazi nke abụọ na usoro nhazi nke 1 :
Anyị na-ejikọta usoro nhazi nke 3 na usoro nhazi n c :
F = ike nke ihe ndị na-eme ka gas dị na mgbidi nke akpa ahụ, nke nwere mpaghara elu nke A.
Mmekọrịta dị n'etiti nrụgide (P) na oke microscopic
Nrụgide (P) bụ ọnụọgụgụ nke na-egosi ọdịdị macroscopic nke gas. Nyochaa nrụgide dabere na njirimara obere ihe nke gas ahụ. Oke nrụgide nke molekul gas nyere na mgbidi nke nwere mpaghara obe A bụ:
P = nrụgide, N = ọnụọgụ nke molekul gas, m = oke, v = Ọsọ ọsọ nke molekul, V = olu nke akpa
