Teôria kinetika momba ny entona milaza fa ny akora rehetra dia voaforon'ny atôma na molekiola, ary ireo atôma na molekiola ireo dia mihetsika tsy an-kijanona sy kisendrasendra. Ity teoria kinetika ity dia mifanaraka amin'ny toe-javatra sy ny fepetran'ny atôma na molekiola izay mandrafitra ny entona. Malemy dia malemy ny hery misintona eo amin'ny atôma na molekiola izay 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 ireo, dia manana angovo kinetika (EK) sy hery mihetsika (p) ny atôma na molekiola. Angovo kinetika EK = 1⁄2 mv2 . raha vahana : p = m v. Ankoatra ny angovo kinetika sy ny hery mihetsika, dia misy ihany koa ny hery (F). Rehefa mihetsika malalaka dia tsy maintsy mitranga ny fifandonana. Noho izany dia mipoitra ny hery noho ny fiovan'ny hery mihetsika rehefa misy fifandonana. Tsarovy ny fifanakalozan-kevitra momba ny hery mihetsika sy ny hery mihetsika. Ny angovo kinetika, ny hery mihetsika ary ny hery mihetsika no fototry ny fifanakalozan-kevitra ataontsika ao amin'ny fitaovana dinamika (lalàn'i Newton, ny hery mihetsika ary ny hery mihetsika). Azontsika lazaina fa ny teoria kinetika momba ny entona dia tena mampihatra ny siansa momba ny dinamika amin'ny ambaratonga atomika na molekiolan'ny akora entona.
Hevitra momba ny entona idealy (mifototra amin'ny toetra makroskopika an'ny entona)
Tao anatin'ny fifanakalozan-kevitra momba ny lalàn'ny entona, dia nohazavaina ny habetsahana telo izay mamaritra ny toetra makroskopika an'ny entona tena izy. Ireo habetsahana telo ireo dia ny mari-pana (T), ny habetsahana (V), ary ny tsindry (P). Ny fifandraisana misy eo amin'ireo habetsahana makroskopika telo ireo dia aseho ao amin'ny lalàn'i Boyle, ny lalàn'i Charles, ary ny lalàn'i Gay-Lussac. Tsara homarihina fa ireo lalàna telo ireo dia mihatra amin'ny entona tena izy izay manana tsindry sy hakitroky ambany (hakitroky = lanja / habetsahana). Ireo lalàna telo ireo dia mihatra amin'ny entona tena izy izay tsy mahatratra ny teboka fandrahoana azy ihany.
Tsy mihatra amin'ny toe-javatra tena misy rehetra ny lalàn'i Boyle, ny lalàn'i Charles, ary ny lalàn'i Gay-Lussac, ka afaka mamorona modely entona idealy isika. Tsy misy amin'ny fiainana andavanandro ny entona idealy; endrika tonga lafatra fotsiny izy ireo izay natao hanampiana ny famakafakana ataontsika, mitovy amin'ny vatana henjana sy ny ranoka idealy. Noho izany, dia mihevitra isika 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, dia ny PV = nRT (ny lalàn'ny entona idealy amin'ny molekiola) sy ny PV = NkT (ny lalàn'ny entona idealy amin'ny molekiola). Mihevitra isika fa ny entona idealy dia mahafeno ireo fampitoviana roa ireo. Raha lazaina amin'ny teny hafa, ny lalàn'ny entona idealy dia mihatra amin'ny toe-javatra rehetra momba ny entona idealy, na rehefa lehibe dia lehibe ny tsindry na ny hakitroky ny entona idealy na rehefa akaiky ny teboka mangotraka ny mari-pana. Mifanohitra amin'izany, 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 akaiky ny teboka mangotraka ny mari-pana. Mifototra amin'ity famaritana fohy ity, dia afaka milaza isika fa ny entona tena izy dia manana toetra mitovy amin'ny entona idealy rehefa tsy lehibe loatra ny hakitroky sy ny tsindrin'ny entona tena izy ary rehefa tsy akaiky ny teboka mangotraka ny mari-pana.
Ny foto-kevitry ny entona idealy nohazavaina etsy ambony dia dinihina amin'ny fomba fijery makroskopika. Na dia modely idealy fotsiny aza ny entona idealy, dia mbola heverina ho entona misy atôma na molekiola mihetsika malalaka izy. Noho izany, dia ilaina ihany koa ny miresaka momba ny foto-kevitry ny entona idealy amin'ny fomba fijery mikroskopika.
Hevitra momba ny entona idealy (mifototra amin'ny toetran'ny entona mikroskopika)
Ity manaraka ity dia famaritana fohy izay mamaritra ny toe-javatra mikroskopika amin'ny entona idealy, izay mifototra amin'ny Teoria Kinetika momba ny Entona:
1. Ny entona idealy dia misy poti-javatra antsoina hoe molekiola. Maro dia maro ny isan'ny 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 lafiny rehetra amin'ny hafainganam-pandeha iray (v).
2. Lehibe kokoa noho ny savaivon'ny molekiola tsirairay ny elanelana misy eo amin'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 na eo amin'ny molekiola sy ny rindrin'ny fitoeran-javatra dia fifandonana elastika tanteraka ary mitranga ao anatin'ny fotoana fohy dia fohy ny fifandonana tsirairay.
Ao anatin'ny fifandonana elastika 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).
Famerenana ny Fifandonana Impulse ho an'ny Teoria Kinetika momba ny Gaz
Avereno jerena ny fifandraisana ara-kajy misy eo amin'ny habetsahan'ny entona makroskopika sy mikroskopika. Ny habetsahana mamaritra ny toetran'ny entona makroskopika dia ny mari-pana (T), ny volume (V), ary ny tsindry (P). Mandritra izany fotoana izany, ny habetsahana mamaritra ny toetran'ny entona mikroskopika dia ny hafainganam-pandeha na ny velocity (v), ny momentum (p), ny hery (F), ary ny angovo kinetika (EK) an'ny atôma na molekiola mandrafitra ny entona.
Mba hanampiana amin'ny famaritana io fifandraisana io, andeha hojerentsika ny molekiola entona maromaro ao anaty fitoeran-javatra mihidy. Ny halavan'ny sisin'ny boaty dia l ary ny velaran-tany mifampitohy dia A.
Manana lanja (m) ny molekiola ary rehefa mihetsika izy ireo dia manana hafainganam-pandeha (v). Satria mihidy ny fitoeran-javatra, dia mety hisy fifandonana eo amin'ny molekiola sy ny rindrin'ny fitoeran-javatra izay manana velaran-tany A.
Mba hanatsorana ny fanadihadiana, dia dinihintsika fotsiny ireo fifandonana mitranga eo amin'ny rindrina havia (ny rindrina mifanitsy amin'ny axe-z). Voalohany, andeha hojerentsika ireo fifandonana iainan'ny molekiola tokana. Andeha hiantso azy hoe molekiola 1. Ny lanjan'ny molekiola 1 = m1 ary ny tahan'ny fihetsehana = v1Apetraka amin'ny sanda ratsy ny lalana mankany ankavia, raha toa kosa ka apetraka amin'ny sanda tsara ny lalana mankany ankavanana.
Azontsika heverina fa alohan'ny handonany ny rindrin'ny fitoeran-javatra dia mifanitsy amin'ny axe-x ny fihetsiky ny molekiola ary miankavia ny lalany. Noho izany, misy singa hafainganam-pandeha eo amin'ny axe-x izay manana sanda ratsy (-v1x Satria manana lanja (m1) sy ny hafainganam-pandeha (-v1x), dia manana momentum (p) ny molekiola1 = ‐m1 v1x). Ity no hery voalohany. Rehefa mamely ny rindrina ny molekiola dia mampihatra hery mihetsika eo amin'ny rindrina. Satria misy hery mihetsika, dia mampihatra hery mihetsika ny rindrina. Ny hery mihetsika avy amin'ny rindrina dia mahatonga ny molekiola hitsambikina miankavanana. Satria miankavanana ny lalana izoran'ny fihetsehana, dia tsara ny singa hafainganam-pandehan'ny molekiola (v1x). Ny herin'ny molekiola aorian'ny fifandonana dia: p2 = m1 v1xIty no hery farany.
Ny halehiben'ny fiovan'ny momentum vokatry ny fifandonana dia:
Hetsika manontolo = hetsika farany - hetsika voalohany
p manontolo = p2 - p1
p total = m1 v1x - (-m1 v1x )
p total = 2m1 v1x
2m1 v1x = hery miasa mangina manontolo ho an'ny fifandonana tokana. Satria elastika tanteraka ny fifandonana molekiola, dia tsy indray mandeha monja no mitranga izany fa miverimberina. Amin'ny fifandonana elastika tanteraka, dia mihatra ny lalàn'ny fiarovana ny angovo sy ny lalàn'ny fiarovana ny hery miasa mangina. Ny angovo sy ny hery miasa mangina alohan'ny fifandonana = ny angovo sy ny hery miasa mangina aorian'ny fifandonana. Noho izany, tsy hijanona hihetsika mihitsy ny molekiola (voatahiry ny angovo). Tsy mihena mihitsy koa ny hafainganam-pandehan'ny molekiola (voatahiry ny hery miasa mangina).
Rehefa avy mifandona amin'ny rindrina havia ilay molekiola dia mihetsika miankavanana mandra-pifandonany amin'ny rindrina havanana. Rehefa avy mifandona amin'ny rindrina havanana dia miverina miankavia ilay molekiola mba hifandona amin'ny rindrina havia indray. Koa 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 (2l = halavirana mandroso sy miverina). Rehefa mihetsika lavitra 2l ilay molekiola dia azo antoka fa mila elanelam-potoana voafaritra (andao hiantso azy hoe delta t). Ny habetsaky ny elanelam-potoana (delta t) ilaina mba hahafahan'ilay molekiola mihetsika lavitra 2l dia soratana amin'ny fomba matematika toy izao:
Delta t no elanelam-potoana eo anelanelan'ny fifandonana tsirairay. Rehefa mifandona amin'ny rindrina ny molekiola dia mampihatra hery mihetsika eo amin'ny rindrina. Satria mahatsapa hery mihetsika izy dia mampihatra hery mihetsika ny rindrina. Io hery mihetsika io dia mahatonga ny molekiola hihetsika miankavanana indray. Amin'ity tranga ity dia miova ny lalana izoran'ny fihetsiky ny molekiola. Amin'ny voalohany, mihetsika miankavia ny molekiola (-v1x), rehefa avy mamely ny rindrina dia mihetsika miankavanana ny molekiola (v1x). Ny fiovan'ny lalana izoran'ny fihetsehana dia miteraka fiovan'ny hery (hery farany - hery voalohany = m1 v1x - (‐m1 v1x ) = 2m1 v1x ). Azontsika lazaina fa ny fiovan'ny hery dia mitranga noho ny hery manontolo ampiasain'ny rindrina. Ny haben'ny hery manontolo ampiasain'ny rindrina, amin'ny matematika:
Ny boaty etsy ambony dia mampiseho molekiola iray ihany. Tsy midika izany fa molekiola entona iray ihany no ao anaty boaty. Raha ny marina, dia misy molekiola entona maro. Ny haben'ny hery manontolo amin'ny molekiola entona rehetra ao anaty boaty dia amin'ny matematika:
F = F1 + F2 + F3 +….. + Fn
F1 = hery manontolo ho an'ny molekiola 1
F2 = hery manontolo ho an'ny molekiola 2
F3 = hery manontolo ho an'ny molekiola 3
…… = sy ny sisa
Fn = hery manontolo ho an'ny molekiola 4
Maro dia maro ny isan'ny molekiola, ka soratana fotsiny ny marika n. 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 (lanjan'ny entona ao anaty boaty). l = halavan'ny sisin'ny boaty. Tsy maintsy mandeha amin'ny l mitovy ny molekiola rehetra.
v12x = hafainganam-pandehan'ny molekiola 1, v22 X = hafainganam-pandehan'ny molekiola 2, v33 X = hafainganam-pandehan'ny molekiola 3, vn2 x = ny hafainganam-pandehan'ny molekiola farany. Samy hafa ny hafainganam-pandehan'ny molekiola tsirairay, noho izany dia mila kajy ny hafainganam-pandehan'ny molekiola rehetra isika. Mba hikajiana ny hafainganam-pandehan'ny molekiola, 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 soratana toy izao manaraka izao:
Tao amin'ny fanazavana teo aloha, dia noheverina fa mihetsika mifanitsy amin'ny axe-x ireo molekiola. Natao hanatsorana ny fanadihadiana fotsiny io fiheverana io. Raha ny marina, ny molekiola entona rehetra ao anaty boaty dia tsy mihetsika kisendrasendra amin'ny lafiny rehetra. Satria mitranga kisendrasendra ny fihetsehan'izy ireo, ankoatra ny fananana singa hafainganam-pandeha antonony amin'ny axe-x, dia manana singa hafainganam-pandeha antonony amin'ny axe-y na axe-z ihany koa ireo molekiola. Noho izany, ny hafainganam-pandeha antonony amin'ny molekiola entona = ny fitambaran'ny singa hafainganam-pandeha antonony amin'ny axe-x, axe-y, ary axe-z. Amin'ny matematika, dia voasoratra toy izao:
Satria mihetsika kisendrasendra ireo molekiola, dia mitovy ny haben'ny singa hafainganam-pandeha eo amin'ny axe-x, axe-y, ary axe-z. Ara-matematika, voasoratra toy izao manaraka izao izany:
F = ny haben'ny hery ampiharin'ny molekiola entona eo amin'ny rindrin'ny fitoeran-javatra izay manana velaran-tany A.
Fifandraisana eo amin'ny tsindry (P) sy ny habe mikroskopika
Ny tsindry (P) dia habe iray izay manondro ny toetra makroskopika an'ny entona. Diniho ny tsindry mifototra amin'ny toetra mikroskopika an'ny entona. Ny haben'ny tsindry ateraky ny molekiolan'ny entona amin'ny rindrina manana velaran-tany A dia:
Information:
P = Tsindry
N = Isan'ny molekiola entona
m = lanja
v = Hafainganam-pandehan'ny molekiola antonony
V = haben'ny fitoeran-javatra
