वायूंची सरासरी गतिज ऊर्जा

दाबाव्यतिरिक्त, वायूचे स्थूल स्वरूप दर्शवणाऱ्या राशींपैकी एक म्हणजे तापमान (T). वायूच्या दाबाचे समीकरण:

समीकरण १ आणि समीकरण २ एकत्र करा :

हे वायूंच्या सरासरी गतिज ऊर्जेचे, वायूच्या निरपेक्ष तापमानाशी असलेले समीकरण आहे.

तापमान हे वायूच्या रेणूंच्या सरासरी स्थानांतरण गतिज ऊर्जेशी समप्रमाणात असते. तापमान जितके जास्त, तितकी सरासरी स्थानांतरण गतिज ऊर्जा जास्त; आणि तापमान जितके कमी, तितकी सरासरी स्थानांतरण गतिज ऊर्जा कमी. यावरून आपण असा निष्कर्ष काढू शकतो की, तापमान हे रेणूंच्या स्थानांतरणाच्या सरासरी गतिज ऊर्जेचे एक मापक आहे.

वायूच्या सरासरी गतिज ऊर्जेच्या समीकरणाचे दुसरे स्वरूप:

n = मोलची संख्या (mol), R = वैश्विक वायू स्थिरांक (R = 8.315 J / mol. K = 8315 kJ / kmol. K), T = निरपेक्ष तापमान (केल्विन), EK = रेणू वायूची सरासरी स्थानांतरण गतिज ऊर्जा (जूल).

k = बोल्ट्झमन स्थिरांक, R = वैश्विक वायू स्थिरांक, NA = अव्होगॅड्रो संख्या, M = आण्विक वस्तुमान, m = वस्तुमान, n = मोलची संख्या.

सर्वप्रथम, स्थानांतरणीय गतिज ऊर्जा म्हणजे वस्तू किंवा रेणूंमध्ये असलेली गतिज ऊर्जा. स्थानांतरणीय गती सरळ रेषेतील गती किंवा लंबवर्तुळाकार गतीच्या स्वरूपात असू शकते. तर, परिभ्रमणीय गतिज ऊर्जा म्हणजे वस्तू किंवा रेणूंमध्ये असलेली अशी गतिज ऊर्जा, ज्यामुळे ते परिभ्रमणीय गती करतात.

दुसरे म्हणजे, वरील समीकरणातील सरासरी स्थानांतरण गतिज ऊर्जा केवळ एकअणू वायूंनाच लागू होते. एकअणू वायूंची उदाहरणे म्हणजे He (हेलियम), Ar (आर्गॉन), इत्यादी. एकअणू वायूंव्यतिरिक्त, द्विअणू वायू देखील आहेत. द्विअणू वायूंची उदाहरणे म्हणजे O2 (ऑक्सिजन), N2 (नायट्रोजन), CO (कार्बन मोनॉक्साईड), इत्यादी. तसेच बहुअणू वायू देखील आहेत. उदाहरणार्थ, CO2 (कार्बन डायऑक्साइड) इत्यादी. एकअणू वायूमध्ये फक्त एक अणू असतो; द्विअणू वायूमध्ये दोन अणू असतात आणि बहुअणू वायूमध्ये अनेक अणू असतात.

तिसरे, निरपेक्ष तापमान केल्विन (K) स्केलवर सांगितले पाहिजे. जर तापमान अजूनही सेल्सिअस स्केलमध्ये ( ^° C) असेल, तर ते प्रथम केल्विन (K) स्केलमध्ये बदला.

चौथे, वरील समीकरण १ आणि समीकरण २ केवळ वायू पदार्थांनाच लागू होत नाहीत, तर द्रव आणि वायू पदार्थांनाही लागू होतात.

उदाहरण समस्या:

40 °C तापमानावर वायूमधील रेणूंची सरासरी स्थानांतरण गतिज ऊर्जा किती असते?

उपाय: