Povprečna kinetična energija plinov

Poleg tlaka je ena od količin, ki opisuje makroskopsko naravo plina, temperatura (T). Enačba tlaka plina:

Povprečna kinetična energija plinov 1

Združite enačbo 1 in enačbo 2 :

Povprečna kinetična energija plinov 2

Povprečna kinetična energija plinov 3

To je enačba povprečne kinetične energije plinov glede na absolutno temperaturo plina.

Temperatura je neposredno sorazmerna s povprečno translacijsko kinetično energijo molekul plina. Višja kot je temperatura, višja je povprečna translacijska kinetična energija, nižja kot je temperatura, nižja je povprečna translacijska kinetična energija. Sklepamo lahko, da je temperatura mera povprečne kinetične energije molekularne translacije.

Druga oblika enačbe za povprečno kinetično energijo plina:

Glej tudi  Arhimedov princip

Povprečna kinetična energija plinov 4

n = število molov (mol), R = univerzalna plinska konstanta (R = 8.315 J/mol.K = 8315 kJ/kmol.K), T = absolutna temperatura (Kelvin), EK = povprečna translacijska kinetična energija molekule plina (Joule).

Povprečna kinetična energija plinov 5

k = Boltzmannova konstanta, R = univerzalna plinska konstanta, NA = Avogadrovo število, M = molekulska masa, m = masa, n = število molov.

Prvič, translacijska kinetična energija je kinetična energija, ki jo imajo predmeti ali molekule. Translacijska gibanja so lahko v obliki premočnega gibanja, paraboličnega gibanja. Medtem ko je rotacijska kinetična energija = kinetična energija, ki jo imajo predmeti ali molekule, ki izvajajo rotacijsko gibanje.

Drugič, povprečna kinetična energija translacije v zgornji enačbi velja samo za enoatomske pline. Primeri enoatomskih plinov so He (helij), Ar (argon) itd. Poleg enoatomskih plinov obstajajo tudi dvoatomski plini. Primeri dvoatomskih plinov so O2 (kisik), N2 (dušik), CO (ogljikov monoksid) itd. Obstajajo tudi večatomski plini. Na primer CO2 (ogljikov dioksid) itd. Jednoatomski plin je sestavljen samo iz enega atoma; dvoatomski plin je sestavljen iz dveh atomov, večatomski plin pa iz več atomov.

Glej tudi  Zakon idealnega plina

Tretjič, absolutna temperatura mora biti navedena v Kelvinovi (K). Če je temperatura še vedno v Celzijevi lestvici ( ° C), jo najprej spremenite v Kelvinovo lestvico (K).

Četrtič, enačba 1 in enačba 2 zgoraj ne veljata le za plinaste snovi, temveč tudi za tekočine in plinaste snovi.

Primer težave:

Kakšna je povprečna translacijska kinetična energija molekul v plinu pri 40 °C?

Rešitev:

Povprečna kinetična energija plinov 6

Pustite komentar