Ortalama kinetik enerji

Kinetik enerjiBu sisteme ait çeşitli noktaların hareket hızıyla belirlenen enerji. Bu durumda, çevirme hareketini ve dönme hareketini karakterize eden enerji arasında ayrım yapmak gerekir. Bu durumda, ortalama kinetik enerji, tüm sistemin toplam enerjisi ile dinlenme enerjisi arasındaki ortalama farktır, yani büyüklüğü, potansiyel enerjinin ortalama değeridir.

Fiziksel değeri formül 3 ile belirlenir./ KT 2 olup, burada işareti: T - sıcaklık, k - Boltzmann sabiti. Bu değer, termal hareket çeşitli içerdiği enerji karşılaştırması (referans) için bir kriter olarak kullanılabilir. En yüksek enerji elektronları bir öteleme hareketi, iyonları ve nötr atomlu enerji ve önemli ölçüde daha az olması NJ, bir kural olarak 500 ° C arasında bir gaz sıcaklığı - (10), örneğin, öteleme hareketi çalışmada gaz moleküllerinin ortalama kinetik enerji, 17'dir.

Bu değer, belirli bir sıcaklıkta bulunan herhangi bir çözelti, gaz veya sıvının, sabit bir değere sahip olduğunu düşünürsek. Bu ifade kolloidal çözümler için de geçerlidir.

Katı olan durum biraz farklıdırmaddeler. Bu maddelerde, herhangi bir parçacığın ortalama kinetik enerjisi, moleküler çekim kuvvetlerinin üstesinden gelmek için çok küçüktür ve bu nedenle, belirli bir nokta etrafında, parçacığın belirli bir denge pozisyonunu uzun bir süre boyunca koşullu olarak sabitleyen bir hareket yapabilir. Bu özellik, katı maddenin biçim ve hacimde yeterince kararlı olmasını sağlar.

Koşulları düşünürsek: translasyonel hareket ve ideal gaz, daha sonra ortalama kinetik enerji moleküler kütleye bağlı bir miktar değildir ve bu nedenle mutlak sıcaklığın değerine doğrudan orantılı bir değer olarak tanımlanır.

Yaptığımız tüm bu kararlarmaddenin her türlü agrega halleri için geçerli olduklarını - bunların herhangi birindeki sıcaklık, elementlerin termal hareketinin dinamiklerini ve yoğunluğunu yansıtan ana özellik olarak işlev görür. Ve bu, moleküler kinetik teorinin özü ve termal denge kavramının içeriğidir.

Bilindiği gibi, iki fiziksel beden gelirsebirbirleriyle etkileşim halinde, daha sonra aralarında bir ısı değişimi süreci ortaya çıkar. Eğer vücut kapalı bir sistemse, yani, herhangi bir cisimle etkileşmez, o zaman ısı değişim süreci, bu bedenin ve çevrenin sıcaklığını eşitlemek için gerekli olduğu sürece devam eder. Böyle bir duruma termodinamik denge denir. Bu sonuç, deneylerin sonuçlarıyla tekrar tekrar doğrulanmıştır. Ortalama kinetik enerjiyi belirlemek için, belirli bir vücudun sıcaklığının özelliklerine ve ısı değişim özelliklerine değinilmelidir.

İçindeki mikro işlemcilerin de hesaba katılması önemlidir.vücut termodinamik bir dengeye girdiğinde bile vücut bitmez. Bu durumda, moleküller hareket eder, kendi hızlarında, etkilerinde ve vücuttaki çarpışmaları değiştirir. Bu nedenle, ifadelerimizden sadece bir tanesi tatmin olmuştur: Vücudun hacmi, basınç (eğer bir gaz ise) farklı olabilir, ancak sıcaklık hala sabit kalacaktır. Bu yine, izole sistemlerde ortalama termal hareket kinetik enerjisinin sadece sıcaklık indeksi ile belirlendiği iddiasını doğrulamaktadır.

Bu model J. tarafından yapılan deneyler sırasında kurulmuştur. 1787'de Charles. Deneyler yaparken, bedenler (gazlar) aynı miktarda ısıtıldığında, basınçlarının doğrudan orantılı bir yasaya göre değiştiğini fark etti. Bu gözlem, özellikle bir gaz termometresi olmak üzere birçok yararlı cihaz ve şey yaratmayı mümkün kılmıştır.