| English | 의미 |
|---|---|
| kinetic theory/kɪˈnetɪk ˈθɪəri/ | 분자 운동론 |
| kelvin/ˈkelvɪn/ | 켈빈 |
기체를 가열하면 입자들이 더 빠르게 움직입니다
- 기체를 따뜻하게 하면 겉으로는 아무런 변화가 없으나, 미시적 입자들은 더 빠르게 날아다니기 시작합니다.
- 온도는 본질적으로 입자가 흔들리고 날아다니는 속도를 측정하는 척도입니다.
- 기체는 입자가 벽에 계속 충돌하기 때문에 용기에 압력을 가합니다.
- 운동론은 무수히 많은 입자가 끊임없이 움직인다는 하나의 그림으로 두 현상을 설명합니다.
기체는 대부분 빈 공간입니다
- 기체는 서로 멀리 떨어진 미시적 입자들의 무리이며, 끊임없는 무작위 운동 중입니다.
- 입자들은 서로 또는 벽에 충돌할 때까지 직선으로 날아갑니다.
- 충돌 사이에는 거의 힘에 영향을 받지 않습니다. 공간은 대부분 비어 있습니다.
- 이러한 간단한 모델은 실제 기체의 거동을 놀랍도록 정확히 예측합니다.
높은 온도에서 더 빠릅니다
온도를 높이면 입자 속도 분포가 더 높은 속도로 이동함을 관찰할 수 있습니다.
더 뜨거운 기체는 입자가 평균적으로 ____ 움직입니다.
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높은 온도는 더 많은 평균 운동 에너지를 의미하므로 입자가 더 빠르게 움직입니다.
온도는 평균 운동 에너지이다
- 온도는 입자의 평균 운동 에너지에 비례한다.
- 더 뜨거운 기체 ⇒ 입자 속도 증가 ⇒ 입자당 운동 에너지 증가.
- 켈빈 눈금에서 온도를 두 배로 늘리면 평균 운동 에너지도 두 배가 된다.
- 절대 영도($0\ \text{K}$)에서는 입자의 운동이 최소한으로 줄어든다.
운동론에서 기체의 온도는 입자의 다음 중哪一个를 측정하는 지표입니다:
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온도는 입자의 평균 운동 에너지에 비례합니다.
기체의 켈빈 온도를 두 배로 하면 입자의 평균 운동 에너지도 두 배가 됩니다.
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켈빈 눈금에서 평균 운동 에너지는 온도에 비례합니다.
압력은 충돌에서 비롯된다
- 벽에 부딪히는 각 입자는 벽에 미세한 힘을 가한다.
- 압력은 이러한 모든 충돌의 총힘을 벽 면적으로 나눈 값이다.
- 입자가 많거나 빠르거나, 상자가 작으면 충돌 횟수 증가와 함께 압력이 높아진다.
- 즉, 온도와 압력은 모두 입자의 운동에서 기인한다.
기체가 용기에 가하는 압력의 원인은 무엇입니까?
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벽과의 충돌마다 작은 밀림 힘이 발생하며, 이들이 합쳐져 압력을 형성합니다.
고정된 용기 내 기체의 압력을 높이는 방법을 모두 선택하십시오.
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입자가 많거나 빠르거나 공간이 적으면 충돌 빈도와 강도가 증가합니다. 냉각은 압력을 낮춥니다.
운동론적 관계식에는 온도를 반드시 켈빈 단위로 측정해야 한다. "온도를 두 배로 하면 평균 운동 에너지가 두 배가 된다"는 명제는 오직 켈빈 눈금에서만 참이며, 절대 $^\circ\text{C}$에서는 거짓이다. 먼저 켈빈으로 변환하라: $T_K = T_C + 273$.
$27\ ^\circ\text{C}$을 켈빈으로 변환하십시오 ($T_K = T_C + 273$ 사용).
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$T_K = 27 + 273 = 300\ \text{K}$.
밀폐된 경질 상자의 기체를 가열하여 켈빈 온도가 두 배가 되었다고 하자.
- 입자의 평균 운동 에너지 역시 두 배가 된다.
- 입자가 벽에 더 강하고 자주 부딪히므로 압력도 대략 두 배가 된다.
운동 이론은 기체를 끊임없이 무작위 운동하는 수많은 미립자로 모델링합니다. 온도(켈빈 단위)는 평균 운동 에너지에 비례하며, 압력은 입자들이 벽에 충돌하여 발생합니다. 더 뜨겁거나 밀도가 높을수록 압력이 커집니다.