Oltre alla pressione, una delle grandezze che descrive la natura macroscopica di un gas è la temperatura (T). Equazione della pressione dei gas:
Unisci l'equazione 1 e l'equazione 2 :
Questa è l'equazione dell'energia cinetica media dei gas in funzione della temperatura assoluta del gas.
La temperatura è direttamente proporzionale all'energia cinetica traslazionale media delle molecole di gas. Maggiore è la temperatura, maggiore è l'energia cinetica traslazionale media; minore è la temperatura, minore è l'energia cinetica traslazionale media. Possiamo quindi concludere che la temperatura è una misura dell'energia cinetica media della traslazione molecolare.
Un'altra forma dell'equazione per l'energia cinetica media di un gas:
n = numero di moli (mol), R = costante universale dei gas (R = 8.315 J / mol. K = 8315 kJ / kmol. K), T = temperatura assoluta (Kelvin), EK = energia cinetica di traslazione media della molecola del gas (Joule).
k = costante di Boltzmann, R = costante universale dei gas, NA = numero di Avogadro, M = massa molecolare, m = massa, n = numero di moli.
Innanzitutto, l'energia cinetica traslazionale è l'energia cinetica posseduta da oggetti o molecole. I movimenti traslazionali possono essere di tipo rettilineo o parabolico. L'energia cinetica rotazionale, invece, è l'energia cinetica posseduta da oggetti o molecole che compiono un movimento rotatorio.
In secondo luogo, l'energia cinetica di traslazione media nell'equazione precedente si applica solo ai gas monoatomici. Esempi di gas monoatomici sono He (elio), Ar (argon), ecc. Oltre ai gas monoatomici, esistono anche gas biatomici. Esempi di gas biatomici sono O2 (ossigeno), N2 (azoto), CO (monossido di carbonio), ecc. Esistono anche gas poliatomici. Ad esempio, CO2 (anidride carbonica), ecc. Un gas monoatomico è costituito da un solo atomo; un gas biatomico è costituito da due atomi e un gas poliatomico è costituito da molti atomi.
In terzo luogo, la temperatura assoluta deve essere espressa in Kelvin (K). Se la temperatura è ancora in Celsius ( ° C), convertirla prima in Kelvin (K).
In quarto luogo, le equazioni 1 e 2 di cui sopra non si applicano solo alle sostanze gassose, ma anche a quelle liquide e gassose.
Esempio di problema:
Qual è l'energia cinetica traslazionale media delle molecole in un gas a 40 °C?
soluzione:
