Průměrná kinetická energie

Kinetická energie představuje energii, která je určena rychlostí pohybu různých bodů patřících tomuto systému. V tomto případě je nutné rozlišovat mezi energií, která charakterizuje translační pohyb a rotační pohyb. V tomto případě je průměrná kinetická energie průměrným rozdílem mezi celkovou energií celého systému a jeho zbytkovou energií, tj. Jeho velikost je ve skutečnosti průměrná hodnota potenciální energie.

Její fyzikální veličina, vypočítá podle vzorce 3/2 kT kde označené: T - teplota, k - Boltzmannova konstanta. Tato hodnota může sloužit jako kritérium pro srovnání (reference) na energie obsažené v různých typech tepelného pohybu. Například, průměrná kinetická energie molekul plynu ve studiu translační pohyb, je 17 (- 10) nJ při teplotě plynu 500 ° C Zpravidla při nejvyšší elektrony mají posuvný pohyb, ale i energie iontů a neutrálních atomů a podstatně méně.

Tato hodnota, pokud uvažujeme jakékoliv řešení, má plyn nebo kapalina, která je při dané teplotě, konstantní hodnotu. Toto tvrzení platí také pro koloidní roztoky.

Něco se liší od pevných látek. V těchto látkách, průměrná kinetická energie všech částic je příliš malá k překonání síly molekulární přitažlivosti, ale proto, že mohou být pouze pohyb kolem určitého bodu, který je běžně zachycuje určitou rovnovážnou polohu částice po dlouhou dobu. Tato vlastnost umožňuje pevné látce být dostatečně stabilní ve formě a objemu.

Pokud zvážíme podmínky: translační pohyb a ideální plyn, pak průměrná kinetická energie není závislá na množství molekulová hmotnost, a proto je definována jako hodnota, která je přímo úměrná hodnotě absolutní teplota.

Všechny tyto úvahy jsme dali ukázat, že jsou platné pro všechny typy agregátních stavů hmoty - v kterékoliv z nich se teplota chová jako hlavní charakteristika odrážející dynamiku a intenzitu tepelného pohybu prvků. A toto je podstata molekulárně-kinetické teorie a obsah konceptu tepelné rovnováhy.

Jak je známo, jestliže dojde k interakci dvou fyzických těles, dochází mezi nimi k výměně tepla. Je-li tělo uzavřeným systémem, to znamená, že neporušuje žádné tělo, pak jeho proces výměny tepla bude trvat tak dlouho, dokud bude potřebovat vyrovnat teploty tohoto těla a životního prostředí. Takový stav se nazývá termodynamická rovnováha. Tento závěr byl opakovaně potvrzován výsledky experimentů. K určení průměrné kinetické energie by se mělo jednat o charakteristiky teploty daného tělesa a jeho tepelných výměnných vlastností.

Důležité je také uvažovat o tom, že mikroprocesy v těle nekončí ani tehdy, když tělo vstupuje do termodynamické rovnováhy. V tomto stavu se molekuly pohybují, mění jejich rychlosti, nárazy a srážky uvnitř těl. Proto je splněno pouze jedno z několika našich tvrzení: objem těla, tlak (pokud se jedná o plyn) se může lišit, ale teplota zůstane konstantní. To opět potvrzuje tvrzení, že průměrná kinetická energie tepelného pohybu v izolovaných systémech je určována výlučně teplotním indexem.

Tento vzor byl založen v pokusech Karla v roce 1787. Během experimentů zaznamenal, že když jsou těla (plyny) ohřívána stejným množstvím, mění se jejich tlak podle přímého proporcionálního zákona. Toto pozorování umožnilo vytvořit mnoho užitečných zařízení a věcí, zejména plynového teploměru.