אנרגיה קינטית ממוצעת של גזים

בנוסף ללחץ, אחד הגדלים המגדירים את אופיו המקרוסקופי של גז הוא הטמפרטורה (T). משוואת לחץ הגז:

אנרגיה קינטית ממוצעת של גזים 1

לשלב המשוואה 1 ו המשוואה 2 :

אנרגיה קינטית ממוצעת של גזים 2

אנרגיה קינטית ממוצעת של גזים 3

זוהי המשוואה של האנרגיה הקינטית הממוצעת של גזים לעומת הטמפרטורה המוחלטת של הגז.

הטמפרטורה היא ביחס ישר לאנרגיה הקינטית הממוצעת של מולקולות גז. ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך האנרגיה הקינטית הממוצעת גבוהה יותר, ככל שהטמפרטורה קטנה יותר, כך האנרגיה הקינטית הממוצעת נמוכה יותר. ניתן להסיק שטמפרטורה היא מדד לאנרגיה הקינטית הממוצעת של התרגום המולקולרי.

צורה נוספת של המשוואה לאנרגיה הקינטית הממוצעת של גז:

ראה גם  חוק החזרת האור

אנרגיה קינטית ממוצעת של גזים 4

n = מספר מול (mol), R = קבוע גז אוניברסלי (R = 8.315 J / mol. K = 8315 kJ / kmol. K), T = טמפרטורה מוחלטת (קלווין), EK = אנרגיית התרגום הקינטית הממוצעת של מולקולת הגז (ג'אול).

אנרגיה קינטית ממוצעת של גזים 5

k = קבוע בולצמן, R = קבוע גז אוניברסלי, NA = מספר אבוגדרו, M = מסה מולקולרית, m = מסה, n = מספר מולים.

ראשית, אנרגיה קינטית טרנסלציונית היא אנרגיה קינטית שיש לעצמים או למולקולות. תנועות טרנסלציה יכולות להיות בצורה של תנועה ישרה, תנועה פרבולית. בעוד שאנרגיה קינטית סיבובית = אנרגיה קינטית שיש לעצמים או למולקולות המבצעים את התנועה הסיבובית.

שנית, אנרגיית התרגום הקינטית הממוצעת במשוואה לעיל חלה רק על גזים חד-אטומיים. דוגמאות לגזים חד-אטומיים הן He (הליום), Ar (ארגון) וכו'. בנוסף לגזים חד-אטומיים, ישנם גם גזים דו-אטומיים. דוגמאות לגזים דו-אטומיים הן O2 (חמצן), N2 (חנקן), CO (פחמן חד-חמצני) וכו'. ישנם גם גזים רב-אטומיים. לדוגמה, CO2 (פחמן דו-חמצני) וכו'. גז חד-אטומי מורכב מאטום אחד בלבד; גז דיאטומי מורכב משני אטומים, וגז רב-אטומי מורכב מאטומים רבים.

ראה גם  זרם חשמלי

שלישית, יש לציין את הטמפרטורה המוחלטת בסולם קלווין (K). אם הטמפרטורה עדיין בסולם צלזיוס (oג), שנה אותו תחילה לסולם קלווין (K).

רביעית, משוואה 1 ומשוואה שתיים לעיל אינן חלות רק על חומרים גזיים, אלא גם על נוזלים וחומרים גזיים.

בעיה לדוגמה:

מהי האנרגיה הקינטית הממוצעת של מולקולות בגז בטמפרטורה של 40 מעלות צלזיוס?

פתרון:

אנרגיה קינטית ממוצעת של גזים 6

השאירו תגובה