| English | 意味 |
|---|---|
| kinetic theory/kɪˈnetɪk ˈθɪəri/ | 分子運動論 |
| kelvin/ˈkelvɪn/ | ケルビン |
Heat a gas — and you just make its particles fly faster
- Warm up a gas and nothing visible changes, yet its tiny particles start racing around faster.
- Temperature is, at heart, a measure of how fast the particles jiggle and fly.
- The gas also pushes on its container — pressure — because particles keep hitting the walls.
- The kinetic theory 分子运动论 explains both from one picture: countless particles in constant motion.
A gas is mostly empty space
- A gas is a swarm of tiny particles, far apart, in constant random motion.
- They fly in straight lines until they collide with each other or the walls.
- Between collisions they barely feel any force — the space is mostly empty.
- This simple model predicts real gas behaviour remarkably well.
温度が高いほど速い
温度を上げると、粒子の速度分布がより高速側へシフトする様子を見る。
より熱い気体は、平均して____速く動く粒子を持つ。
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高い温度はより大きな平均運動エネルギーを意味するため、より速い粒子となる。
Temperature is average kinetic energy
- Temperature is proportional to the average kinetic energy of the particles.
- Hotter gas ⇒ faster particles ⇒ more kinetic energy per particle.
- On the kelvin 开尔文 scale, doubling the temperature doubles the average kinetic energy.
- At absolute zero ($0\ \text{K}$) particle motion is at its absolute minimum.
運動論的理論において、気体の温度は粒子の次のどれかの指標である：
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温度は粒子の平均運動エネルギーに比例する。
気体のケルビン温度を倍にすると、粒子の平均運動エネルギーも倍になる。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
ケルビンスケールにおいて、平均運動エネルギーは温度に比例する。
Pressure comes from collisions
- Each particle bouncing off a wall gives it a tiny push.
- Pressure is the total force of all those collisions, spread over the wall's area.
- More particles, faster particles, or a smaller box all mean more collisions and higher pressure.
- So temperature and pressure both trace back to particle motion.
気体が容器に与える圧力の原因は何か？
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壁との衝突ごとに微小な押し広げが行われ、それらが集まって圧力となる。
固定された容器内の気体の圧力を増やす方法をすべて選びよ。
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粒子の数が多い、速い、あるいはスペースが少ないことは、すべてより頻繁で激しい衝突を意味する。冷却は圧力を下げる。
Temperature must be measured in kelvin for the kinetic-theory relations. "Doubling the temperature doubles the average kinetic energy" is only true on the kelvin scale — never in $^\circ\text{C}$. Convert to kelvin first: $T_K = T_C + 273$.
$27\ ^\circ\text{C}$をケルビンに変換せよ（$T_K = T_C + 273$を使用）。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
$T_K = 27 + 273 = 300\ \text{K}$.
A sealed rigid box of gas is heated so its kelvin temperature doubles.
- The average kinetic energy of the particles also doubles.
- The particles hit the walls harder and more often, so the pressure roughly doubles too.
Kinetic theory models a gas as many tiny particles in constant random motion. Temperature (in kelvin) is proportional to their average kinetic energy, and pressure comes from their collisions with the walls. Hotter and more crowded both mean higher pressure.