Ny teoria kinetika dia milaza fa ny zavatra rehetra dia misy atôma na molekiola ary mihetsika tsy an-kijanona tsy misy fitandremana ireo atôma na molekiola. Ity fiheverana ny teoria kinetika ity dia mifanaraka amin'ny toe-javatra sy ny toetran'ny atôma na molekiola ao amin'ny entona. Malemy ny herin'ny fifanintonana eo amin'ireo atôma na molekiola mandrafitra ny entona ka afaka mihetsika malalaka ireo atôma na molekiola.
Rehefa mihetsika ny atôma na molekiola dia manana hafainganam-pandeha. Manana lanja ihany koa ny atôma na molekiola. Satria manana lanja (m) sy hafainganam-pandeha (v) izy, dia manana angovo kinetika (KE) sy hery (p) ny atôma na molekiola. Angovo kinetika: KE = 1/2 mv² . Raha ny hery kosa: p = mv. Ankoatra ny angovo kinetika sy ny hery, dia misy ihany koa ny hery (F). Rehefa mihetsika malalaka dia tsy maintsy misy fifandonana. Noho izany, mitombo ny hery noho ny fiovan'ny hery rehefa misy fifandonana. Ny angovo kinetika, ny hery ary ny hery manosika no fototry ny fifanakalozan-kevitra momba ny dinamika (ny lalàn'ny fihetsehana, ny hery manosika ary ny hery manosika). Azontsika lazaina fa ny teoria kinetika momba ny entona dia mampihatra ny dinamika amin'ny ambaratonga atomika na molekiola.
Hevitra momba ny entona idealy (mifototra amin'ny toetra makroskopika an'ny entona)
Ao amin'ny fifanakalozan-kevitra momba ny lalàn'ny entona, dia nohazavaina ny momba ny habetsahana telo izay milaza ny toetra makroskopika an'ny entona tena izy. Ny habetsahana telo resahina dia ny mari-pana (T), ny habetsahana (V) ary ny tsindry (P). Ny fifandraisana misy eo amin'ireo habetsahana makroskopika telo ireo dia voalaza ao amin'ny lalàn'i Boyle, ny lalàn'i Charles, ary ny lalàn'i Gay Lussac. Mariho tsara fa ireo lalàna telo ireo dia mihatra amin'ny entona tena izy izay manana tsindry sy hakitroky (hakitroky = lanja/volume) izay tsy dia lehibe loatra. Ireo lalàna telo ireo koa dia mihatra amin'ny entona tena izy izay tsy akaikin'ny teboka mangotraka ny mari-pana.
Ny lalàn'i Boyle, ny lalàn'i Charles, ary ny lalàn'i Gay-Lussac dia tsy mihatra amin'ny toe-javatra tena izy rehetra ka ahafahantsika mamorona modely entona idealy. Tsy misy amin'ny fiainana andavanandro ny entona idealy; ny entona idealy dia endrika tonga lafatra natao hanampiana ny famakafakana ataontsika, toy ny vatana henjana sy ranoka idealy. Noho izany, heverintsika fa mihatra amin'ny toe-javatra entona idealy rehetra ny lalàn'i Boyle, ny lalàn'i Charles ary ny lalàn'i Gay-Lussac. Ny fisian'ny modely entona idealy dia manampy antsika handinika ny fifandraisana misy eo amin'ny habetsahan'ny entona makroskopika.
Ny lalàn'ny entona idealy dia aseho amin'ny alalan'ny fampitoviana roa, PV = nRT (lalàn'ny entona idealy amin'ny isan'ny molekiola) ary PV = NkT (lalàn'ny entona idealy amin'ny isan'ny molekiola). Mihevitra isika fa mahafeno ireo fampitoviana roa ireo ny entona idealy. Raha lazaina amin'ny teny hafa, ny lalàn'ny entona idealy dia mihatra amin'ny toe-javatra rehetra momba ny entona idealy, na goavana ny tsindry na ny lanja amin'ny entona idealy, na rehefa manakaiky ny teboka mangotraka ny mari-pana amin'ny entona idealy. Mifanohitra amin'izany kosa, ny lalàn'ny entona idealy dia tsy mihatra amin'ny toe-javatra rehetra momba ny entona tena izy. Ny lalàn'ny entona idealy dia mihatra rehefa tsy lehibe loatra ny tsindry sy ny hakitroky ny entona tena izy. Ny lalàn'ny entona idealy koa dia mihatra rehefa tsy akaikin'ny teboka mangotraka ny mari-pana amin'ny entona tena izy. Mifototra amin'ity famaritana fohy ity, dia afaka milaza isika fa ny entona tena izy dia manana toetra mitovy amin'ny entona idealy rehefa ny hakitroky ny tena izy,
ary tsy dia lehibe loatra ny tsindrin'ny entona ary rehefa tsy akaikin'ny teboka mangotraka ny mari-pana tena izy.
Ny foto-kevitry ny entona idealy izay voalaza etsy ambony dia averina jerena mifototra amin'ny toetra makroskopika. Na dia modely idealy fotsiny aza ny entona idealy, dia mbola heverina ho entona misy atôma na molekiola mihetsika malalaka ny entona idealy. Noho izany, tsara raha miresaka momba ny foto-kevitry ny entona idealy amin'ny fomba fijery mikroskopika isika.
Hevitra momba ny Gaz Idealy (mifototra amin'ny toetran'ny gazy mikroskopika)
Ireto manaraka ireto misy famaritana fohy vitsivitsy izay mamaritra ny toe-javatra mikroskopika amin'ny entona idealy, izay mifototra amin'ny Teoria Kinetika Gas:
1. Ny entona idealy dia misy poti-javatra antsoina hoe molekiola. Ny molekiola entona idealy dia mety ahitana atôma iray na atôma maromaro. Ny molekiola tsirairay dia manana lanja (m) ary mihetsika kisendrasendra amin'ny lalana rehetra amin'ny tahan'ny voafaritra (v).
2. Ny elanelana misy eo amin'ny molekiola tsirairay dia ambony noho ny savaivon'ny molekiola tsirairay.
3. Ireo molekiola ireo dia manaraka ny lalàn'ny fihetsehana ary mifampikasoka rehefa misy fifandonana.
4. Ny fifandonana eo amin'ny molekiola sy ny molekiola na eo amin'ny molekiola misy rindrin'ny fitoeran-javatra no fifandonana tonga lafatra, ary ny fifandonana tsirairay dia mitranga ao anatin'ny fotoana fohy.
Amin'ny fifandonana tonga lafatra, mihatra ny lalàn'ny fiarovana ny angovo (angovo alohan'ny fifandonana = angovo aorian'ny fifandonana) ary ny lalàn'ny fiarovana ny hery (hery alohan'ny fifandonana = hery aorian'ny fifandonana).
Ny famerenana ny fifandonana amin'ny alalan'ny impulse ho an'ny teoria kinetika amin'ny entona
Avereno jerena ny fifandraisana ara-kajy misy eo amin'ny habetsahana makroskopika sy ny habetsahana mikroskopika amin'ny entona. Ny habetsahana milaza ny toetran'ny makroskopika amin'ny entona dia ny mari-pana (T), ny volume (V) ary ny pressure (P). Raha ny habetsahana milaza ny toetran'ny mikroskopika amin'ny entona kosa dia ny hafainganam-pandeha na velocity (v), ny momentum (p), ny hery (F) ary ny angovo kinetika (EK) an'ny atôma na molekiola mandrafitra ny entona.
Mandinika molekiola entona sasany ao anaty fitoeran-javatra mihidy isika. Ny halavan'ny sisin'ny boaty = l ary ny velaran'ny fizarana = A.
Manana lanja (m) ny molekiola ary rehefa mihetsika dia manana hafainganam-pandeha (v) ny molekiola. Satria mihidy ny fitoeran-javatra, dia mety hisy fifandonana eo amin'ny molekiola sy ny rindrin'ny lalan-dra izay manana velaran-tany A.
Mba hanatsorana ny fanadihadiana, ny fifandonana mitranga eo amin'ny rindrina havia ihany no raisintsika (ny rindrina izay mifanitsy amin'ny axe-z). Voalohany, hiresaka momba ny fifandonana iainan'ny molekiola iray isika. Antsoy hoe molekiola 1 izany. Ny lanjan'ny molekiola = m1 ary ny hafainganam-pandehan'ny fihetsehana = v1. Ny lalana izoran'ny fihetsehana miankavia dia napetraka ho ratsy, raha toa kosa ka napetraka ho tsara ny lalana izoran'ny fihetsehana miankavanana.
Azontsika heverina fa alohan'ny hifandonan'ny rindrin'ny fitoeran-javatra dia mifanitsy amin'ny axe-x ny fihetsehan'ny molekiola ary ny lalana izoran'ny fihetsehana miankavia. Noho izany, misy singa iray amin'ny hafainganam-pandeha eo amin'ny axe-x izay ratsy (-v1xSatria manana lanja (m1) sy ny hafainganam-pandeha (-v1x), ny molekiola dia manana momentum (p1 = -m1 v1x). Ity no hery voalohany. Rehefa mifandona amin'ny rindrina, dia manome hery mihetsika eo amin'ny rindrina ny molekiola. Satria misy hery mihetsika, dia manome hery mihetsika ny rindrina. Ny hery mihetsika avy amin'ny rindrina dia mahatonga ny molekiola ho taratra miankavanana. Noho ny lalana izoran'ny fihetsehana miankavanana, dia tsara ny singa hafainganam-pandehan'ny molekiola (v1x). Ny hery molekiola aorian'ny fifandonana dia p2 = m1 v1xIty no fotoana farany.
Ny halehiben'ny fiovan'ny momentum vokatry ny fifandonana dia:
Hetsika manontolo = hetsika farany—hetsika voalohany
p total = p 2 – p 1
p total = m 1 v 1x – (-m 1 v 1x )
p total = 2m 1 v 1x
2m 1 v 1x = hery miasa mangina manontolo ho an'ny fifandonana iray. Satria fifandonana tonga lafatra ny fifandonana molekiola, dia tsy indray mandeha monja no mitranga ny fifandonana, fa miverimberina. Amin'ny fifandonana tonga lafatra, dia mihatra ny lalàn'ny fiarovana ny angovo sy ny lalàn'ny fiarovana ny hery miasa mangina. Angovo sy hery miasa mangina alohan'ny fifandonana = angovo sy hery miasa mangina aorian'ny fifandonana. Noho izany, dia tsy hijanona hihetsika mihitsy ny molekiola (angovo tsy misy fiafarany). Tsy mihena mihitsy koa ny hafainganam-pandehan'ny molekiola (mitohy ny hery miasa mangina).
Rehefa avy mifandona amin'ny rindrina havia ilay molekiola dia mihetsika miankavanana mandra-pahatongany amin'ny rindrina havanana. Rehefa avy mifandona amin'ny rindrina havanana ilay molekiola dia miverina miankavia ary mamely ny rindrina havia indray. Satria ny halavan'ny ilan'ny boaty = l, dia rehefa avy mifandona amin'ny rindrina havia voalohany ilay molekiola dia handeha lavitra 2l alohan'ny hifandonany amin'ny rindrina havia fanindroany. Rehefa mihetsika hatrany amin'ny 2l ny molekiola dia tsy maintsy mitaky elanelam-potoana voafaritra ( Δt ). Ny habetsaky ny elanelam-potoana ( Δt ) ilain'ny molekiola mba hifindrany hatrany amin'ny 2l dia azo kajiana amin'ny kajy matematika:
Δt no elanelam-potoana eo anelanelan'ny fifandonana tsirairay. Rehefa mifandona amin'ny rindrina ny molekiola dia manome hery mihetsika eo amin'ny rindrina. Noho ny hery mihetsika dia manome hery mihetsika ny rindrina. Ny fisian'io hery mihetsika io dia mahatonga ny molekiola hihetsika indray miankavanana. Amin'ity tranga ity dia miova ny lalana izoran'ny fihetsehan'ny molekiola. Amin'ny voalohany, mihetsika miankavia ny molekiola (-v1x), rehefa avy mifandona amin'ny rindrina dia mihetsika miankavanana ny molekiola (v1x ) . Ny fiovan'ny lalana izoran'ny fihetsehana dia miteraka fiovan'ny hery mihetsika (hery mihetsika farany - hery mihetsika voalohany = m1v1x – (-m1v1x ) = 2m1v1x ) . Azontsika lazaina fa mitranga ny fiovan'ny hery mihetsika satria ny hery manontolo dia omen'ny rindrina. Ny habetsaky ny hery manontolo omen'ny rindrina, amin'ny matematika:
Ao amin'ny boaty etsy ambony, molekiola iray ihany no voalaza. Tsy midika izany fa molekiola entona iray ihany no ao anaty boaty. Raha ny marina, dia misy molekiola entona maro. Ny habetsaky ny hery manontolo ho an'ny molekiola entona rehetra ao anaty boaty, amin'ny matematika:
F = F1 + F2 + F3 + ….. + Fn
F 1 = hery manontolo ho an'ny molekiola 1
F 2 = hery manontolo ho an'ny molekiola 2
F 3 = hery manontolo ho an'ny molekiola 3
…… = sy ny sisa
F n = hery manontolo ho an'ny molekiola 4
n = ny molekiola farany.
m1 = lanjan'ny molekiola 1, m2 = lanjan'ny molekiola 2, m3 = lanjan'ny molekiola 3, mn = lanjan'ny molekiola farany. m1 +m2 +m3 + ….. + mn = m (ny lanjan'ny entona ao anaty boaty). l = halavan'ny sisin'ny boaty.
v 12x = hafainganam-pandehan'ny molekiola 1, v 22 x = hafainganam-pandehan'ny molekiola 2, v 33 x = hafainganam-pandehan'ny molekiola 3, v n2 x = hafainganam-pandehan'ny molekiola farany. Miovaova ny hafainganam-pandehan'ny molekiola tsirairay, ka mila kajy ny hafainganam-pandehan'ny molekiola rehetra isika. Mba hikajiana ny hafainganam-pandehan'ny molekiola iray, dia afaka mizara ny hafainganam-pandehan'ny molekiola rehetra amin'ny isan'ny molekiola isika. Ao amin'ny teoria kinetika momba ny entona, ny isan'ny molekiola dia matetika omena ny marika N. Amin'ny matematika, ny hafainganam-pandehan'ny molekiola rehetra dia voasoratra hoe:
Ampiarahintsika amin'ny fampitoviana a ny fampitoviana b :
F = hery, m = lanjan'ny entona, l = halavan'ny sisin'ny boaty, N = isan'ny molekiola.
Tao amin'ny fanazavana teo aloha, dia noheverina ny fihetsehan'ny molekiola mifanitsy amin'ny axe-x. Natao ity fiheverana mialoha ity mba hanamorana ny famakafakana ataontsika. Raha ny marina, ny molekiola entona rehetra ao anaty boaty dia tsy mihetsika amin'ny lalana rehetra amin'ny fomba kisendrasendra. Satria mitranga kisendrasendra ny fihetsehana, ankoatra ny fananana singa hafainganam-pandeha antonony amin'ny axe-x, ny molekiola dia manana singa hafainganam-pandeha antonony amin'ny axe-y na axe-z ihany koa. Noho izany, ny hafainganam-pandeha antonony amin'ny molekiola entona = ny isan'ny singa amin'ny hafainganam-pandeha antonony amin'ny axe-x, axe-y, ary axe-z. Amin'ny matematika:
Satria mihetsika kisendrasendra ny molekiola, dia mitovy ny haben'ny singa hafainganam-pandeha eo amin'ny axe-x, axe-y, ary axe-z. Ara-matematika:
Ampiarahintsika amin'ny equation 1 ny equation 2 :
Ampiarahintsika amin'ny fampitoviana n c ny fampitoviana 3 :
F = ny habetsaky ny hery ampiharin'ny molekiola entona eo amin'ny rindrin'ny fitoeran-javatra, izay manana velaran-tany A.
Ny fifandraisana misy eo amin'ny tsindry (P) sy ny halehiben'ny mikroskopika
Ny tsindry (P) dia habe iray izay milaza ny toetra makroskopika an'ny entona. Avereno jerena ny tsindry mifototra amin'ny toetra mikroskopika an'ny entona. Ny habetsaky ny tsindry omen'ny molekiolan'ny entona eo amin'ny rindrina izay manana velaran-tany A dia:
P = tsindry, N = isan'ny molekiola entona, m = lanja, v = hafainganam-pandehan'ny molekiola antonony, V = haben'ny fitoeran-javatra
