Sepakapakeng sa polanete ea Lefatše ha ho na helium e lokolohileng le khase ea haedrojene. Ho na le naetrojene feela (78%), oksijene (21%), argon (0,90%), carbon dioxide, jj. Sepakapaka sa Venus hoo e ka bang ke carbon dioxide ka botlalo (CO2 ) . Sepakapaka sa Jupiter se na le helium e ngata e lokolohileng le haedrojene. Khoeli ha e na sepakapaka. Ke hobane'ng ha mofuta oa sepakapaka sa polanete ka 'ngoe o fapane? Ke hobane'ng ha ho se na helium e lokolohileng le haedrojene sepakapakeng sa Lefatše?
Lebelo la sekwere le tloaelehileng la motso
Lebelo la sekwere la motso = sekwere sekwere sa motso = v rms . Re ka fumana equation ya v rms ka ho fetola diekabone tsa Thempereichara le Kinetic Energy hore e be tsa phetolelo.
Lintlha :
v rms = lebelo la sekwere le tloaelehileng la motso kapa lebelo (m/s)
k = Boltzman constant n (k = 1,38 x 10 ‐23 J/K)
T = Mocheso o feletseng (K = Kelvin)
m = boima (kg)
Lintlha :
v rms = lebelo la sekwere le tloaelehileng la motso kapa lebelo (m/s)
R = Khase e sa fetoheng ka ho feletseng (R = 8,315 J/mol.K = 8315 kJ/kmol.K)
NA = Palo ea limolek'hule ka mole = Palo ea Avogadro (NA = 6,02 x 10 23 /mol = 6,02 x 10 26 /kmol)
T = mocheso (K)
M = boima ba limolek'hule = boima ba molar (kg/kmol kapa gram/mol)
Li-v rm tse nkiloeng ka holimo ke lebelo le tloaelehileng la limolek'hule ka har'a khase. Limolek'hule tse ling li na le lebelo le fetang v rms, ha tse ling li na le lebelo le lenyenyane ho feta v rms. Ka 1859, James Clerk Maxwell (1831–1879) o ile a sibolla ka khopolo-taba ka kabo ea lebelo la limolek'hule ka har'a khase. Kabo ea lebelo la limolek'hule ea Maxwell e nkiloe khopolo-taba ea kinetic, 'me ka hona e nepahetse haholoanyane bakeng sa limolek'hule tse loketseng tsa khase. Kabo ea lebelo la limolek'hule ea Maxwell e hlaha joalo ka ha ho bontšitsoe kerafong e ka tlase.
Ka 1920, bo-rasaense ba 'maloa ba ile ba etsa liteko ho batlisisa kabo ea lebelo ea limolek'hule tsa 'nete tsa khase. Ho ile ha fumaneha hore kabo ea lebelo ea limolek'hule tsa 'nete tsa khase tse fumanoeng litekong e ne e tšoana hantle le liphuputso tsa Maxwell.
Ha bongata ba khase bo phahame ka ho lekaneng, kabo ea lebelo e fumanoeng ka liteko ea limolek'hule tsa khase tsa 'nete ha e lumellane le kabo ea lebelo ea khopolo-taba e nkiloeng ke Maxwell. Kahoo, kabo ea Maxwell, e thehiloeng khopolo-taba ea kinetic ea likhase tse sebelisang mechanics ea Newtonian, e lekanyelitsoe. Kabo ea lebelo ea limolek'hule tsa khase ka bongata bo phahameng e ka hlalosoa ka melao-motheo ea quantum.
Kabo ea sekhahla sa limolek'hule tsa khase tsa 'nete tse fumanoeng ka teko e shebahala joaloka setšoantšo se ka tlase.
Setšoantšo sena se bontša kabo ea lebelo la limolek'hule tsa 'nete tsa khase bakeng sa mocheso o fapaneng o peli. Grafo ea kabo ea lebelo la limolek'hule tse fumanoeng ka teko ena e lumellana le equation ea v rms e kaholimo (v rms e lekana ka ho toba le mocheso). Hobane v rms e lekana ka ho toba le mocheso, ha mocheso o eketseha (T2), mothapo wa kabo ya sekgahla sa dimolekhule o fetohela ho le letona (v rms e ntse e hola). EA (matla a ho kenya tshebetsong) ke matla a bonyane a kinetic a hlokahalang hore karabelo ya dikhemikhale e etsahale.
Ho tsoa kerafong e kaholimo, ho bonahala eka ha mocheso o phahame, limolek'hule tse ngata li na le matla a kinetic a fetang a activation energy (EA). Ke ka lebaka leo ha mocheso o phahame, karabelo ea lik'hemik'hale e potlakang. Ha mocheso o phahame, matla a kinetic a limolek'hule a eketseha. Hobane limolek'hule li na le matla a kinetic a phahameng, ha li thulana, li ka khomarelana.
Mohlala oa potso ea 1:
Fumana rms v ea molek'hule ea naetrojene (N2 ) moeeng mochesong oa 20 o C (boima ba limolek'hule ba naetrojene = 28 grams/mol = 28 kg/kmol)
Puisano
k = 1,38 x 10 ‐23 J/K = 1,38 x 10 ‐23 (kg m 2 /s 2 )/K
T = 20 o C + 273 = 293 K
Boima ba molar kapa boima ba limolek'hule ba N 2 (M) = 2 x 14 u = 2 x 14 gram/mol = 28 gram/mol = 28 kg/kmol (boima ba athomo ba N = 14 u. sheba tafole ea likarolo tsa nako le nako)
Palo ea limolek'hule/mol = Nomoro ea Avogadro (NA) = 6,02 x 10 23 /mol = 6,02 x 10 26 /kmol
Boima ba Naetrojene (m) = ?
Sekhahla sa naetrojene rms (v rms) = ?
Mohlala oa potso ea 2:
Fumana rms v ea Helium (He) moeeng mochesong oa 20 o C…. (boima ba limolek'hule ba Helium = 4 grams/mol = 4 kg/kmol)
Puisano
k = 1,38 x 10 ‐23 J/K
T = 20 o C + 273 = 293 K
Boima ba molar/Boima ba limolek'hule ba He (M) = 4 u = 4 gram/mol = 4 kg/kmol (boima ba athomo ba He = 4 u. sheba tafole ea likarolo tsa nako le nako)
Palo ea limolek'hule/mol = Nomoro ea Avogadro (NA) = 6,02 x 10 23 /mol = 6,02 x 10 26 /kmol
Boima He (m) = ?
Sekhahla sa RMS He (v rms) = ?
Mohlala oa potso ea 3:
Fumana rms v ea Haedrojene (H2 ) moeeng mochesong oa 20 o C…. (boima ba limolek'hule tsa Haedrojene = 2 grams/mol = 4 kg/kmol)
Puisano
k = 1,38 x 10 ‐23 J/K
T = 20 o C + 273 = 293 K
Boima ba molar/M boima ba limolek'hule ba Haedrojene (M) = 2 x 1 u = 2 u = 2 digrama/mol = 2 kg/kmol (boima ba athomo ba H = 1 u. sheba tafole ya dielemente ya nako le nako)
Palo ea limolek'hule/mol = Nomoro ea Avogadro (NA) = 6,02 x 102 3 /mol = 6,02 x 10 26 /kmol
Boima ba H 2 (m) = ?
Sekgahla sa RMS sa H2 ( v rms) = ?
Mohlala oa potso ea 4:
Fumana sekgahla sa rms sa dimolek'hule tsa oksijene (O2 ) moyeng mochesong wa 20 o C. (boima ba dimolek'hule ba O2 = 32 digrama/mol = 44 kg/kmol)
Puisano
k = 1,38 x 10 ‐23 J/K
T = 20 o C + 273 = 293 K
Boima ba Molar/Boima ba limolek'hule ba Oksijene (M) = 2 x 16 u = 32 u = 32 gram/mol = 32 kg/kmol (boima ba athomo O = 16 u. sheba tafole ea likarolo tsa nako le nako)
Palo ea limolek'hule/mol = Nomoro ea Avogadro (NA) = 6,02 x 10 23 /mol = 6,02 x 10 26 /kmol
Boima ba O 2 (m) = ?
Sekgahla sa RMS sa H2 ( v rms) = ?
Mohlala oa potso ea 5:
Fumana sekgahla sa rms sa dimolek'hule tsa carbon dioxide ( CO2 ) moeeng mochesong oa 20 o C. (boima ba limolek'hule ba CO2 = 44 grams/mol = 44 kg/kmol)
Puisano
k = 1,38 x 10 ‐23 J/K = 1,38 x 10 ‐23 (kg m 2 /s 2 )/K
T = 30 o C + 273 = 293 K
Boima ba molar/Boima ba limolek'hule ba CO2 ( M) = 12 u + (2 x 16 u) = 12 u + 32 u = 44 u = 44 grams/mol = 44 kg/kmol (boima ba athomo C = 12 u, boima ba athomo O = 16 u. Sheba tafole ea likarolo tsa periodic)
Palo ea limolek'hule/mol = Nomoro ea Avogadro (NA ) = 6,02 x 10 23 /mol = 6,02 x 10 26 /kmol
Boima ba CO2 ( m) = ?
Sekgahla sa CO2 rms (v rms) = ?
mefuta e meng ea khase
Jwale ha re bapiseng rms v ya mefuta e mmalwa ya dikgase:
v rms Haeterojene (H2 ) = 1917 m/s = 1,92 km/s (mochesong oa 20 o C)
v rms Helium (He) = 1355,7 m/s = 1,36 km/s (ka mocheso oa 20 o C)
v rms Naetrojene (N 2 ) = 510,75 m/s = 0,51 km/s (ka mocheso oa 20 o C)
v rms Oksijene (O2 ) = 478,4 m/s = 0,48 km/s (mochesong oa 20 o C)
v rms carbon dioxide (CO2 ) = 407,6 m/s = 0,41 km/s (ka mocheso oa 20 o C)
Khase e nang le lebelo le phahameng ka ho fetisisa la rms ke haeterojene, 'me e tlase ka ho fetisisa ke carbon dioxide. Joale bapisa sena le lebelo la ho baleha holim'a Lefatše (lebelo la ho baleha = 11,2 km/s). Lebelo la ho baleha ke lebelo le tlase ka ho fetisisa le hlokahalang hore ntho e balehe tšimong ea matla a khoheli ea Lefatše.
Haeba li-v rms tsa limolek'hule tsa khase li le lebelo la ho baleha ka makhetlo a 1/6 feela (1/6 x 11,2 km/s = 1,86 km/s), joale ho na le limolek'hule tse ngata tsa khase tseo lebelo la tsona le leng leholo ho feta lebelo la ho baleha (hopola kabo ea lebelo la limolek'hule e hlalositsoeng ka holimo). Ka mocheso oa 20 o C, v rms Khase ea haedrojene = 1,92 km/s (> 1,86 km/s). Ho sa le joalo, v rms tsa khase ea helium mochesong oa 20 o C = 1,36 km/hora (haufi le 1,86 km/s). Sena se mochesong oa 20 o C.
Ha mocheso o phahame, boleng ba rms bo phahame. Ha boleng ba rms bo phahame, monyetla oa ho phonyoha tšimo ea matla a khoheli ea Lefatše o eketseha. Lena ke lona lebaka leo ka lona helium e lokolohileng le haedrojene li leng sieo sepakapakeng sa Lefatše.
Boholo ba lebelo la ho phonyoha ha polanete le lebelo la rms la limolek'hule tsa khase li khetholla mofuta oa sepakapaka seo polanete kapa sathelaete e nang le sona. Lebelo la ho phonyoha ha Venus ke 10,3 km/s. Lebelo la rms la CO2 le lenyenyane hoo ho leng thata hore e phonyohe sepakapakeng sa Venus. Ho sa le joalo, lebelo la ho phonyoha ha Jupiter ke 60 km/s, e leng se seholo haholo ka lebaka la bophara bo boholo ba Jupiter. Ka hona, haeterojene le helium li ke ke tsa phonyoha tšimo ea matla a khoheli ea Jupiter.
