Průměrná kinetická energie

Kinetická energie je energie, která je určena rychlostí pohybu různých bodů patřících do tohoto 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 v podstatě jeho průměrnou hodnotou potenciální energie.

Jeho fyzikální hodnota je určena vzorem 3/2 kT, který označuje: T - teplota, k - Boltzmannova konstanta. Tato hodnota může sloužit jako druh kritéria pro porovnání (standard) pro energie uzavřené v různých typech tepelného pohybu. Například průměrná kinetická energie pro molekuly plynu ve studii translačního pohybu je 17 (-10) nJ při teplotě plynu 500 ° C. Elektrony mají zpravidla největší energii v translačním pohybu a energie neutrálních atomů a iontů je mnohem menší.

Toto množství, 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 je průměrná kinetická energie jakékoli částice příliš malá, aby překonala síly molekulové přitažlivosti, a proto se může pohybovat pouze kolem bodu, který podmíněně fixuje určitou rovnovážnou polohu částice po dlouhou dobu. Tato vlastnost umožňuje pevné látce být dostatečně stabilní ve formě a objemu.

Pokud uvážíme podmínky: translační pohyb a ideální plyn, pak průměrná kinetická energie není množství závislé na molekulové hmotnosti, a proto je definována jako hodnota přímo úměrná hodnotě absolutní teploty.

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 koncepce tepelné rovnováhy.

Jak je známo, jestliže dojde k interakci dvou fyzických těles, dochází mezi nimi k výměně tepla. Pokud je 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 vlastnosti přenosu tepla.

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 pravdivé 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 určena výhradně 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 nástrojů a věcí, zejména plynového teploměru.