Газдың орташа кинетикалық энергиясы
Қысымнан басқа, газдың макроскопиялық қасиеттерін көрсететін шамалардың бірі - температура (T). Газдардың кинетикалық теориясы тақырыбында алынған газ қысымының теңдеуі қайтадан жазылады:
Идеал газ заңы тақырыбында алынған идеал газ заңының теңдеуі қайтадан былай жазылады:
PV = NkT → b теңдеуі
a теңдеуін және b теңдеуін қарастырайық. Сол жақтары тең, ал оң жақтары тең дерлік. Сол жақтары тең болғандықтан, екі теңдеуді біріктіруге болады:
Егер сол және оң жақтарын 3/2-ге көбейтсек, онда бұл теңдеу келесі түрге өзгереді:
Температура газ молекулаларының орташа ілгерілемелі кинетикалық энергиясына тура пропорционалды. Температура неғұрлым жоғары болса, орташа ілгерілемелі кинетикалық энергия соғұрлым жоғары болады, керісінше, температура неғұрлым төмен болса, орташа ілгерілемелі кинетикалық энергия соғұрлым аз болады. Температура молекулалардың орташа ілгерілемелі кинетикалық энергиясының өлшемі деген қорытынды жасауға болады.
Абсолют температура мен ілгерілемелі кинетикалық энергияның 2 теңдеуін басқаша жазуға болады:
Біріншіден, ілгерілемелі кинетикалық энергия - ілгерілемелі қозғалысқа ұшыраған объектінің немесе молекуланың кинетикалық энергиясы. Ілгерілемелі қозғалыс сызықтық, көлбеу немесе параболалық болуы мүмкін. Оның аналогы - айналмалы кинетикалық энергия. Айналмалы кинетикалық энергия - айналмалы қозғалысқа ұшыраған объектінің немесе молекуланың кинетикалық энергиясы.
Екіншіден, жоғарыдағы теңдеудегі орташа ілгерілемелі кинетикалық энергия тек бір атомды газдарға ғана қатысты. Бір атомды газдардың мысалдары He (гелий), Ar (аргон) және т.б. болып табылады. Бір атомды газдардан басқа, екі атомды газдар да бар. Екі атомды газдардың мысалдары O2 ( оттегі), N2 ( азот), CO (көміртегі тотығы) және т.б. Сондай-ақ көп атомды газдар бар. Мысалы, CO2 ( көмірқышқыл газы) және т.б. Бір атомды газдар тек бір атомнан, екі атомды газдар екі атомнан, ал көп атомды газдар көптеген атомдардан тұрады.
Үшіншіден , абсолюттік температура К (K) шкаласымен көрсетілуі керек. Егер температура әлі де Цельсий шкаласында ( ° C) болса, алдымен оны Кельвин шкаласына (K) түрлендіріңіз.
Төртіншіден, жоғарыдағы 1 және 2 теңдеулер тек газ тәрізді заттарға ғана емес, сонымен қатар сұйықтықтар мен газ тәрізді заттарға да қатысты.
Мәселелердің мысалы:
40 ° C температурадағы газдағы молекулалардың орташа ілгерілемелі кинетикалық энергиясы қандай?
Талқылау
