Кинетическая молекулярная теория
Введено| English | Значение |
|---|---|
| kinetic molecular theory/kɪˈnetɪk məˈlekjʊlə ˈθɪəri/ | кинетическая молекулярная теория |
| average kinetic energy/ˈævrɪdʒ kɪˈnetɪk ˈenədʒi/ | средняя кинетическая энергия |
Шторм невидимых столкновений
- Газ кажется неподвижным, но его частицы находятся в суматохе.
- Миллиарды из них пролетают насквозь и ударяются о стенки сосуда.
- Именно эти столкновения мы ощущаем как давление.
- Простая модель объясняет поведение газов на основе этого хаоса.
Давление газа возникает от столкновений частиц со стенками сосуда.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Бесчисленные столкновения со стенками создают давление.
Правила модели
- Кинетическая молекулярная теория изображает частицы газа как крошечные и находящиеся далеко друг от друга, без притяжения.
- Они движутся непрерывно, хаотично и по прямым линиям.
- Их столкновения являются упругими, без потери кинетической энергии.
В кинетической молекулярной теории столкновения упругие (кинетическая энергия не теряется).
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Упругие столкновения сохраняют общую кинетическую энергию.
Температура — это средняя энергия
- Температура измеряет среднюю кинетическую энергию частиц.
- Более горячий газ означает более быстрое движение в среднем.
- При одинаковой температуре все газы имеют одинаковую среднюю кинетическую энергию.
Температура — мера средней ... частиц.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Температура отражает среднюю кинетическую энергию частиц.
Равная температура означает, что все газы имеют одинаковую среднюю скорость.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Они разделяют среднюю кинетическую энергию, а не скорость — масса различна.
Распределение скоростей
- Частицы движутся не с одной скоростью; они следуют распределению.
- Лёгкие частицы движутся быстрее тяжёлых при той же температуре.
- Повышение температуры сдвигает всё распределение в сторону более высоких скоростей.
Давление от столкновений
Кинетическая теория: давление газа возникает от бесчисленных столкновений частиц со стенками. Уменьшите объём, и столкновения — а также давление — увеличатся.
При одинаковой температуре более лёгкий газ движется в среднем...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Одинаковая средняя КЭ плюс меньшая масса означают большую скорость.
Повышение температуры смещает распределение скоростей в сторону...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Большая тепловая энергия делает частицы быстрее в среднем.
При одинаковой температуре что движется быстрее в среднем, $\text{He}$ или $\text{O}_2$?
- Оба газа имеют одинаковую среднюю кинетическую энергию.
- Гелий значительно легче, поэтому он должен двигаться быстрее.
Одинаковая температура означает равную среднюю кинетическую энергию, а не равную скорость — более лёгкий газ движется быстрее, чтобы компенсировать разницу. Температура зависит от скорости и массы вместе. И эта теория является идеализацией, лежащей в основе $PV = nRT$; реальные газы отклоняются от неё при высоком давлении и низкой температуре.
Кинетическая молекулярная теория моделирует газ как совокупность крошечных частиц, не испытывающих притяжения, находящихся в непрерывном хаотичном движении с упругими столкновениями. Температура измеряет их среднюю кинетическую энергию, поэтому при одной температуре все газы обладают ею одинаково, а более лёгкий газ движется быстрее. Эта модель лежит в основе закона идеального газа.