Vidutinė dujų kinetinė energija
Be slėgio, vienas iš dydžių, rodančių makroskopines dujų savybes, yra temperatūra (T). Dujų slėgio lygtis, išvesta dujų kinetinės teorijos temoje , dar kartą užrašoma:
Idealių dujų dėsnio lygtis, išvesta idealiųjų dujų dėsnio temoje, dar kartą užrašoma:
PV = NkT → b lygtis
Apsvarstykite lygtį a ir lygtį b. Kairės pusės yra lygios, o dešinės pusės yra beveik lygios. Kadangi kairės pusės yra lygios, abi lygtis galima sujungti:
Jei kairę ir dešinę puses padauginsime iš 3/2, ši lygtis pakeis savo formą į:
Temperatūra yra tiesiogiai proporcinga dujų molekulių vidutinei transliacijos kinetinei energijai. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo didesnė vidutinė transliacijos kinetinė energija, ir atvirkščiai, kuo žemesnė temperatūra, tuo mažesnė vidutinė transliacijos kinetinė energija. Galime daryti išvadą, kad temperatūra yra molekulių vidutinės transliacijos kinetinės energijos matas.
Absoliutinės temperatūros ir transliacijos kinetinės energijos 2 lygtį galima užrašyti kitaip:
Pirma, transliacinė kinetinė energija yra kinetinė energija, kurią turi objektas arba molekulė, atliekantis transliacinį judėjimą. Slenkamasis judėjimas gali būti tiesinis, įstrižinis arba parabolinis. Jos atitikmuo yra sukamoji kinetinė energija. Sukamoji kinetinė energija yra kinetinė energija, kurią turi objektas arba molekulė, atliekantis sukamąjį judėjimą.
Antra, vidutinė transliacijos kinetinė energija aukščiau pateiktoje lygtyje taikoma tik monoatominėms dujoms. Monoatominių dujų pavyzdžiai yra He (helis), Ar (argonas) ir kt. Be monoatominių dujų, taip pat yra dviatominių dujų. Diatominių dujų pavyzdžiai yra O2 ( deguonis), N2 (azotas), CO (anglies monoksidas) ir kt. Taip pat yra poliatominių dujų. Pavyzdžiui, CO2 ( anglies dioksidas) ir kt. Monoatominės dujos sudarytos tik iš vieno atomo, diatominės dujos – iš dviejų atomų, o poliatominės dujos – iš daugelio atomų.
Trečia , absoliutinė temperatūra turi būti išreikšta K skalėje (K). Jei temperatūra vis dar yra Celsijaus skalėje ( ° C), pirmiausia ją konvertuokite į Kelvino skalę (K).
Ketvirta, 1 ir 2 lygtys taikomos ne tik dujinėms medžiagoms, bet ir skysčiams bei dujinėms medžiagoms.
Problemų pavyzdys:
Kokia yra vidutinė molekulių transliacijos kinetinė energija dujose 40 ° C temperatūroje?
Pembahasanas
