Rata-rata energi kinetik

energi kinetik adalah energi yang ditentukan oleh kecepatan pergerakan berbagai titik milik sistem ini. Oleh karena itu perlu untuk membedakan antara energi yang mencirikan gerakan translasi dan gerakan rotasi. Pada saat yang sama, rata-rata energi kinetik - adalah perbedaan rata-rata antara total energi dari seluruh sistem dan energi diamnya, yaitu, pada kenyataannya, nilainya adalah rata-rata energi potensial.

kuantitas fisik dihitung dengan rumus 3/2 kT dimana ditandai: T - temperatur, k - Boltzmann konstan. Nilai ini dapat berfungsi sebagai kriteria untuk perbandingan (referensi) untuk energi yang terkandung dalam berbagai jenis gerak termal. Misalnya, energi kinetik rata-rata molekul gas dalam studi gerak translasi, adalah 17 (- 10) nJ pada suhu gas dari 500 C. Sebagai aturan, di elektron energi tertinggi memiliki gerak translasi, tetapi energi dari ion dan atom netral dan kurang signifikan.

nilai ini, jika kita mempertimbangkan solusi, gas atau cair, disimpan pada suhu ini memiliki nilai konstan. pernyataan ini benar untuk solusi koloid.

Agak berbeda halnya dengan padatan. Dalam zat ini, energi kinetik rata-rata dari semua partikel terlalu kecil untuk mengatasi gaya tarik molekul, tetapi karena hanya bisa membuat gerakan di sekitar titik tertentu, yang konvensional menangkap posisi keseimbangan tertentu partikel selama periode waktu yang panjang. Properti ini memungkinkan padatan menjadi cukup stabil dalam bentuk dan volume.

Jika kita mempertimbangkan kondisi: gerakan maju dan gas ideal, di sini rata-rata energi kinetik bukan nilai, tergantung pada berat molekul, dan karena itu didefinisikan sebagai nilai yang berbanding lurus dengan nilai dari suhu absolut.

Semua penilaian ini kami telah diberikan dengan maksud untuk menunjukkan bahwa mereka berlaku untuk semua jenis negara agregasi materi - dalam suhu ini berfungsi sebagai karakteristik utama, yang mencerminkan dinamika dan intensitas gerak termal dari elemen. Dan ini adalah inti dari teori molekul-kinetik dan isi dari konsep kesetimbangan termal.

Seperti diketahui, jika dua tubuh fisik datang ke keterlibatan dengan satu sama lain, proses pertukaran panas terjadi antara mereka. Jika tubuh adalah sistem tertutup, yaitu, tidak berinteraksi dengan salah satu badan, proses perpindahan panas yang akan mengambil waktu sebanyak yang diperlukan untuk menyelaraskan suhu tubuh dan lingkungan. Negara ini disebut kesetimbangan termodinamika. Kesimpulan ini telah berulang kali dikonfirmasi oleh hasil eksperimen. Untuk menentukan energi kinetik rata-rata harus mengacu pada karakteristik suhu tubuh dan sifat pertukaran panas nya.

Hal ini juga penting untuk mempertimbangkan bahwa mikro-proses dalam tubuh dan tidak berakhir ketika tubuh mencapai keseimbangan termal. Dalam keadaan ini, di dalam tubuh ada yang bergerak molekul mengubah kecepatan mereka, benjolan dan tabrakan. Oleh karena itu dilakukan hanya satu dari beberapa pernyataan kami - volume tubuh, tekanan (dalam kasus gas) dapat bervariasi, namun suhu masih akan tetap konstan. Hal ini sekali lagi menegaskan pernyataan bahwa energi kinetik rata-rata gerak termal dalam sistem terisolasi ditentukan semata-mata oleh indikator suhu.

Hukum ini didirikan pada jalannya eksperimen, Jean Charles pada tahun 1787. Melalui percobaan, teramati bahwa ketika pemanasan tubuh (gas) dengan jumlah yang sama, tekanan mereka berubah sesuai dengan hukum berbanding lurus. Pengamatan ini memungkinkan untuk membuat banyak perangkat yang berguna dan barang-barang, khususnya - termometer gas.