I le ea o le paneta o le Lalolagi e leai se helium saoloto ma se kesi haitorosene. E na'o le nitrogen (78%), oxygen (21%), argon (0,90%), carbon dioxide, ma isi mea. O le ea o Venus e toetoe lava o le carbon dioxide (CO2 ) atoa . O le ea o Jupiter e tele ai le helium saoloto ma le haitorosene. E leai se ea o le masina. Aisea e eseese ai le ituaiga ea o paneta taitasi? Aisea e leai ai se helium saoloto ma le haitorosene i le ea o le Lalolagi?
Saosaoa fa'atafafā averesi o le a'a
O le saoasaoa autū o le sikuea averesi = o le sikuea averesi = v rms . E mafai ona tatou maua le fua fa'atatau v rms e ala i le suia o fua fa'atatau o le vevela ma le malosiaga kinetika i fua fa'atatau fa'aliliu.
Fa'amatalaga:
v rms = le saoasaoa autū o le sikuea poʻo le saoasaoa (m/s)
k = tumau Boltzman n (k = 1,38 x 10 ‐23 J/K)
T = Vevela atoatoa (K = Kelvin)
m = mamafa (kg)
Fa'amatalaga:
v rms = le saoasaoa autū o le sikuea poʻo le saoasaoa (m/s)
R = Fa'aauau pea o le kesi lautele (R = 8,315 J/mol.K = 8315 kJ/kmol.K)
NA = Numera o mole mole i le mole = Numera a Avogadro (NA = 6,02 x 1023 / mol = 6,02 x 1026 /kmol)
T = vevela (K)
M = mamafa molecular = mamafa molar (kg/kmol po'o le gram/mol)
O le v rms e maua mai i luga o le saoasaoa averesi o molelaʻau i totonu o se kesi. O nisi molelaʻau e sili atu le saoasaoa nai lo le v rms, ae o isi e laiti ifo le saoasaoa nai lo le v rms. I le 1859, na maua ai e James Clerk Maxwell (1831–1879) le tufatufaina o saoasaoa molelaʻau i totonu o se kesi. O le tufatufaina o le saoasaoa molelaʻau a Maxwell na maua mai le aʻoaʻoga kinetic, ma o lea e sili atu le saʻo mo molelaʻau kesi lelei. O le tufatufaina o le saoasaoa molelaʻau a Maxwell e aliali mai e pei ona faʻaalia i le kalafi o loʻo i lalo.
I le 1920, na faia ai e le toʻatele o saienitisi ni faʻataʻitaʻiga e suʻesuʻe ai le tufatufaina o le saoasaoa o molelaʻau kasa moni. Na iloa ai o le tufatufaina o le saoasaoa o molelaʻau kasa moni na maua i faʻataʻitaʻiga e tutusa lelei ma faʻamaumauga a Maxwell.
A lava le maualuga o le mafiafia o le kesi, o le tufatufaina o le saoasaoa na maua mai i faʻataʻitaʻiga o molelaʻau kesi moni e le tutusa ma le tufatufaina o le saoasaoa faʻateorē na maua mai e Maxwell. O lea la, o le tufatufaina a Maxwell, e faʻavae i luga o le aʻoaʻoga kinetic o kesi e faʻaaogaina ai le Newtonian mechanics, e faʻatapulaʻaina. O le tufatufaina o le saoasaoa o molelaʻau kesi i mafiafia maualuluga e mafai ona faʻamatalaina e ala i mataupu faʻavae quantum.
O le tufatufaina atu o le fua faatatau o molelaʻau kasa moni na maua mai le faʻataʻitaʻiga e foliga mai e pei o le ata o loʻo i lalo.
O lenei ata o loʻo faʻaalia ai le tufatufaina o le saoasaoa o molelaʻau kasa moni mo ni vevela eseese se lua. O le kalafi o le tufatufaina o le saoasaoa o molelaʻau na maua mai i lenei faʻataʻitaʻiga e fetaui ma le fua faʻatatau v rms o loʻo i luga (e tutusa tonu le v rms ma le vevela). Talu ai ona e tutusa tonu le v rms ma le vevela, pe a faʻateleina le vevela (T2), o le pi'o tufatufaina atu o le fua fa'atatau o le molecular e suia atili i le taumatau (ua fa'ateleina le v rms). O le EA (malosi fa'agaoioiga) o le malosiaga kinetic maualalo e mana'omia mo se tali fa'akemikolo e tupu ai.
Mai le kalafi o loʻo i luga, e foliga mai o le maualuga o le vevela, o le tele foʻi lea o molelaʻau e iai le malosi faʻatino e sili atu nai lo le malosi faʻagaoioia (EA). O le mafuaʻaga lea o le maualuga o le vevela, o le vave foʻi lea o le tali atu faʻakemikolo. O le maualuga o le vevela, o le tele foʻi lea o le malosi faʻatino o molelaʻau. Talu ai ona maualuga le malosi faʻatino o molelaʻau, a latou fetoʻai, e mafai ona latou pipii faʻatasi.
Fa'ata'ita'iga fesili 1:
Fuafua le rms v o se mole mole o le Nitrogen (N 2 ) i le ea i le vevela o le 20 o C (mamafa mole mole o le Nitrogen = 28 kalama/mol = 28 kg/kmol)
Talanoaga
k = 1,38 x 10‐23 J/K = 1,38 x 10‐23 (kg m² / s² ) /K
T = 20 ° C + 273 = 293 K
Mass molar po'o le mass molecular o le N 2 (M) = 2 x 14 u = 2 x14 gram/mol = 28 gram/mol = 28 kg/kmol (mass atomic o le N = 14 u. taga'i i le periodic table of elements)
Numera o molela'au/mol = Numera a Avogadro (NA) = 6,02 x 1023 /mol = 6,02 x 1026 /kmol
Mamafa o le Nitrogen (m) = ?
Fua faatatau o le nitrogen rms (v rms) = ?
Fa'ata'ita'iga fesili 2:
Fuafua le rms v o le Helium (He) i le ea i le vevela o le 20 o C…. (mamafa molecular o le Helium = 4 kalama/mol = 4 kg/kmol)
Talanoaga
k = 1,38 x 10‐23 J/K
T = 20 ° C + 273 = 293 K
Mamafa fa'a-molar/Mamafa fa'a-molecular o le He (M) = 4 u = 4 kalama/mol = 4 kg/kmol (mamafa fa'a-atomika o le He = 4 u. taga'i i le laulau fa'avaitaimi o elemene)
Numera o mole mole/mol = Numera a Avogadro (NA) = 6,02 x 1023 /mol = 6,02 x 1026 /kmol
Mamafa He (m) = ?
Fua faatatau RMS He (v rms) = ?
Fa'ata'ita'iga fesili 3:
Fuafua le rms v o le Hydrogen (H 2 ) i le ea i le vevela o le 20 o C…. (mamafa molecular o le Hydrogen = 2 kalama/mol = 4 kg/kmol)
Talanoaga
k = 1,38 x 10‐23 J/K
T = 20 ° C + 273 = 293 K
Masima molar/M masima molecular o le Hydrogen (M) = 2 x 1 u = 2 u = 2 kalama/mol = 2 kg/kmol (masima atomika o le H = 1 u. taga'i i le laulau fa'avaitaimi o elemene)
Numera o mole mole/mol = Numera a Avogadro (NA) = 6,02 x 102/3 / mol = 6,02 x 10/26 /kmol
Mamafa o le H 2 (m) = ?
Fua faatatau RMS o le H 2 (v rms) = ?
Fa'ata'ita'iga fesili 4:
Fuafua le fua faatatau rms o mole okesene (O2 ) i le ea i le vevela o le 20 ° C. (mamafa mole o le O2 = 32 kalama/mol = 44 kg/kmol)
Talanoaga
k = 1,38 x 10‐23 J/K
T = 20 ° C + 273 = 293 K
Mamafa fa'a-molar/Mamafa fa'a-molecular o le Okesene (M) = 2 x 16 u = 32 u = 32 kalama/mol = 32 kg/kmol (mamafa fa'a-atomika O = 16 u. taga'i i le laulau fa'avaitaimi o elemene)
Numera o molela'au/mol = Numera a Avogadro (NA) = 6,02 x 1023 /mol = 6,02 x 1026 /kmol
Mamafa o le O 2 (m) = ?
Fua faatatau RMS o le H 2 (v rms) = ?
Fa'ata'ita'iga fesili 5:
Fuafua le fua faatatau rms o molela'au kaponi taiokesaita (CO 2 ) i le ea i le vevela o le 20 o C. (mamafa molela'au o le CO 2 = 44 kalama/mol = 44 kg/kmol)
Talanoaga
k = 1,38 x 10‐23 J/K = 1,38 x 10‐23 (kg m² / s² ) /K
T = 30 ° C + 273 = 293 K
Mamafa fa'a-moleki/Mamafa fa'a-moleki o le CO 2 (M) = 12 u + (2 x 16 u) = 12 u + 32 u = 44 u = 44 kalama/mol = 44 kg/kmol (mamafa fa'a-atomika C = 12 u, mamafa fa'a-atomika O = 16 u. Tagai i le laulau fa'avaitaimi o elemene)
Numera o molela'au/mol = Numera a Avogadro (NA ) = 6,02 x 1023 /mol = 6,02 x 1026 /kmol
Mamafa o le CO 2 (m) = ?
Fua faatatau o le CO2 rms ( v rms) = ?
v rms o nisi ituaiga kesi
Ia, se'i o tatou fa'atusatusa le rms v o ni ituaiga kasa eseese:
v rms Haidrokene (H 2 ) = 1917 m/s = 1,92 km/s (i le vevela o le 20 o C)
v rms Helium (He) = 1355,7 m/s = 1,36 km/s (i le vevela o le 20 o C)
v rms Nitrogen (N 2 ) = 510,75 m/s = 0,51 km/s (i le vevela o le 20 o C)
v rms Okesene (O 2 ) = 478,4 m/s = 0,48 km/s (i le vevela o le 20 o C)
v rms kaponi taiokesaita (CO 2 ) = 407,6 m/s = 0,41 km/s (i le vevela o le 20 o C)
O le kesi e sili ona maualuga le saoasaoa rms o le haitorosene, ae o le kaponi taiokesaita e sili ona maualalo. Fa'atusatusa nei lenei mea i le saoasaoa e sola ese ai i luga o le fogaeleele (saosaoa e sola ese = 11,2 km/s). O le saoasaoa e sola ese o le saoasaoa aupito maualalo lea e mana'omia mo se mea e sola ese ai mai le fanua kalave o le Lalolagi.
Afai o le v rms o molela'au kesi e na'o le 1/6 o le saoasaoa o le sola ese (1/6 x 11,2 km/s = 1,86 km/s), o lona uiga e tele naua molela'au kesi e sili atu lo latou saoasaoa nai lo le saoasaoa o le sola ese (manatua le tufatufaina o saoasaoa o molela'au na fa'amatalaina i luga). I le vevela o le 20 o C, v rms o le kasa Haidrokene = 1,92 km/s (> 1,86 km/s). I le taimi nei, v rms o le kasa helium i le vevela o le 20 o C = 1,36 km/itula (e lata i le 1,86 km/s). O le vevela lea o le 20 o C.
O le maualuga o le vevela, o le maualuga foi lea o le tau o le rms. O le maualuga o le tau o le rms, o le tele foi lea o le avanoa e sola ese ai mai le fanua kalave o le Lalolagi. O le mafuaaga lea e leai ai le helium ma le hydrogen saoloto mai le ea o le Lalolagi.
O le tele o le saoasaoa o le sola ese o se paneta ma le saoasaoa rms o molela'au kesi e fuafua ai le ituaiga o le ea o lo'o i ai i se paneta po'o se satelite. O le saoasaoa o le sola ese o Venus e 10,3 km/s. O le saoasaoa rms o le CO2 e matua la'ititi lava e faigata ai ona sola ese mai le ea o Venus. I le taimi nei, o le saoasaoa o le sola ese o Jupiter e 60 km/s, o se mea tele tele ona o le lautele tele o Jupiter. O le mea lea, e le mafai e le haitorosene ma le helium ona sola ese mai le fanua kalave o Jupiter.
