Lý thuyết Phân tử Chuyển động
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| kinetic molecular theory/kɪˈnetɪk məˈlekjʊlə ˈθɪəri/ | Thuyết động học phân tử |
| average kinetic energy/ˈævrɪdʒ kɪˈnetɪk ˈenədʒi/ | Động năng trung bình |
Cơn bão va chạm vô hình
- Một chất khí trông có vẻ tĩnh lặng, nhưng các hạt của nó đang ở trong trạng thái hỗn loạn.
- Hàng tỷ cái bay vọt đi và đâm vào thành bình.
- Những va chạm đó chính là điều chúng ta cảm nhận dưới dạng áp suất.
- Một mô hình đơn giản giải thích hành vi của khí từ sự hỗn loạn này.
Áp suất khí đến từ các hạt va chạm vào thành bình ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Vô số va chạm vào thành bình tạo ra áp suất.
Các quy tắc của mô hình
- Lý thuyết động học phân tử mô tả các hạt khí như những hạt nhỏ bé và cách xa nhau, không có lực hút.
- Chúng di chuyển theo chuyển động thẳng, ngẫu nhiên và liên tục.
- Các va chạm của chúng đàn hồi, không mất động năng.
Trong lý thuyết phân tử chuyển động, các va chạm đàn hồi (không mất động năng).
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Va chạm đàn hồi bảo toàn tổng động năng.
Nhiệt độ là năng lượng trung bình
- Nhiệt độ đo lường động năng trung bình của các hạt.
- Nhiệt độ cao hơn nghĩa là tốc độ trung bình nhanh hơn.
- Nóng hơn nghĩa là nhanh hơn trên average.
Nhiệt độ là thước đo trung bình của...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Nhiệt độ theo dõi động năng trung bình của các hạt.
Nhiệt độ bằng nhau nghĩa là tất cả các khí có cùng tốc độ trung bình.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Chúng chia sẻ động năng trung bình, không phải tốc độ -- khối lượng khác nhau.
Sự phân bố tốc độ
- Các hạt không di chuyển với cùng một tốc độ; chúng tuân theo một sự phân bố.
- Các hạt không di chuyển với cùng một tốc độ; chúng tuân theo một phân bố.
- Các hạt nhẹ hơn di chuyển nhanh hơn các hạt nặng hơn ở cùng nhiệt độ.
Áp suất từ va chạm
Lý thuyết động học: áp suất khí đến từ vô số hạt va chạm vào thành bình. Thu nhỏ thể tích thì số va chạm - và áp suất - tăng lên.
Ở cùng nhiệt độ, một khí nhẹ hơn di chuyển trung bình...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Cùng động năng trung bình cộng với khối lượng nhỏ hơn nghĩa là tốc độ cao hơn.
Tăng nhiệt độ dịch chuyển phân bố tốc độ về phía...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Nhiều năng lượng nhiệt hơn làm cho các hạt nhanh hơn trung bình.
Ở cùng một nhiệt độ, chất nào di chuyển nhanh hơn về mặt trung bình, $\text{He}$ hay $\text{O}_2$?
- Cả hai đều có cùng động năng trung bình.
- Cả hai đều có cùng động năng trung bình.
Nhiệt độ bằng nhau đồng nghĩa với việc động năng trung bình bằng nhau, chứ không phải tốc độ bằng nhau -- khí nhẹ hơn sẽ di chuyển nhanh hơn để bù đắp. Nhiệt độ phụ thuộc vào cả tốc độ và khối lượng. Và lý thuyết này chính là cơ sở của sự lý tưởng hóa đằng sau $PV = nRT$; các khí thực tế lệch khỏi mô hình này ở áp suất cao và nhiệt độ thấp.
Lý thuyết động học phân tử mô hình hóa một khí như những hạt nhỏ bé, không hút lẫn nhau, chuyển động ngẫu nhiên không ngừng với các va chạm đàn hồi. Nhiệt độ đo lường động năng trung bình của chúng, nên ở cùng một nhiệt độ, mọi khí đều chia sẻ giá trị đó -- và khí nhẹ hơn sẽ di chuyển nhanh hơn. Mô hình này làm nền tảng cho phương trình khí lý tưởng.