Den gjennomsnittlige kinetisk energi

Kinetisk energi er energien som bestemmes av bevegelseshastigheten for forskjellige punkter som hører til dette systemet. Derfor er det nødvendig å skille mellom energi som karakteriserer translatorisk bevegelse og rotasjonsbevegelse. Samtidig er den gjennomsnittlige kinetiske energien - er den gjennomsnittlige forskjellen mellom den totale energien i hele systemet og dets hvile energi, det vil si, faktisk, er dens verdi gjennomsnittet av den potensielle energien.

Dens fysiske størrelse ble beregnet ved formelen 3/2 kT hvor merket: T - temperatur, k - Boltzmanns konstant. Denne verdien kan tjene som et kriterium for sammenligning (referanse) for energien som finnes i forskjellige typer av termisk bevegelse. For eksempel, den midlere kinetiske energi av gassmolekylene i studiet av translatorisk bevegelse, er 17 (- 10) nJ ved en gasstemperatur på 500 C. Som en regel, ved det høyeste energi elektronene har en translatorisk bevegelse, men energien av ioner og nøytrale atomer og betydelig mindre.

Denne verdien, hvis vi vurderer en løsning, gass eller væske, holdt ved denne temperaturen har en konstant verdi. Dette utsagnet er sant for kolloidale løsninger.

Noe annerledes er tilfellet med faststoffer. I disse stoffene, den midlere kinetiske energi av alle partiklene er for små til å overvinne kreftene av molekylær tiltrekning, men fordi det bare kan gjøre bevegelsen rundt et visst punkt, som er konvensjonelt fanger viss likevektsstilling av en partikkel over en lang tidsperiode. Denne egenskapen gjør det mulig for de faste stoffer for å være tilstrekkelig stabil i form og volum.

Hvis vi betrakter forholdene: fremadgående bevegelse og ideell gass, her den midlere kinetiske energi er ikke en verdi, avhengig av molekylvekten, og dermed definert som den verdi som er direkte proporsjonal med verdien av den absolutte temperatur.

Alle disse dommer som vi har gitt med den hensikt å vise at de er gyldige for alle typer av aggregering tilstander av materie - i en hvilken som helst av disse temperaturer tjener som de viktigste karakteristika, noe som reflekterer dynamikken og intensiteten av termisk bevegelse av elementene. Og dette er essensen av den molekylære-kinetisk teori og innholdet i begrepet termisk likevekt.

Som kjent, hvis de to fysiske legemer kommer i inngrep med hverandre, skjer varmevekslingsprosessen mellom dem. Dersom legemet er et lukket system, dvs. ikke reagerer med noen av legemene, vil dens varmeoverføringsprosessen ta så lang tid som er nødvendig for å justere temperaturen i legemet og omgivelsene. Denne tilstanden kalles termodynamisk likevekt. Denne konklusjonen har gjentatte ganger blitt bekreftet av resultatene av eksperimenter. For å bestemme den midlere kinetiske energi skal referere til egenskapene til kroppstemperatur, og dets varmevekslingsegenskaper.

Det er også viktig å vurdere at mikro prosesser i kroppen og avsluttes ikke når legemet kommer i termisk likevekt. I denne tilstand, inne i kroppen er det et bevegelig molekyler forandre deres hastigheter, støt og kollisjoner. Derfor gjennomføres det ut bare en av flere av våre påstander - volumet av legemet, trykket (i tilfelle av gass) kan variere, men temperaturene vil likevel forbli konstant. Dette bekrefter igjen den påstand at den midlere kinetiske energi av termisk bevegelse i isolerte systemer bestemmes utelukkende av temperaturindikatoren.

Denne loven ble etablert i løpet av eksperimenter, Jean Charles i 1787. Ved eksperimenter er det observert at når varmelegemene (gasser) med samme beløp, er deres trykk endres i samsvar med den direkte proporsjonal lov. Denne observasjonen gjorde det mulig å lage mange nyttige enheter og elementer, spesielt - gass termometer.