Temperatura și mișcarea particulelor în ajutoarele pentru învățarea dicționarelor de fizică
Toate substanțele constau din particule (atomi, molecule) care se mișcă la viteze diferite. Vigoarea mișcării particulelor depinde de starea de agregare și de temperatură. Se aplică următoarele:
Cu cât temperatura unui corp este mai mare, cu atât particulele de substanță care alcătuiesc corpul se mișcă mai violent. Relațiile cantitative sunt obținute prin legarea ecuației de bază a teoriei gazului cinetic cu ecuația de stare a gazului ideal. Următoarele relații există între temperatura gazului ideal și energia sau viteza cinetică a acestuia:
E ¯ k i n = 3 2 k ⋅ T sau 1 2 m ⋅ v 2 ¯ = 3 2 k ⋅ T
Scale de temperatură
#Temperatura # Încălzire # Scală Kelvin # Termometru #Celsius #Celsius scale
Model de particule
#Model de particule #atomi # stări ale materiei #interacțiuni
Când temperatura este redusă, particulele se mișcă mai puțin violent și aproape deloc la temperaturi foarte scăzute. Cea mai scăzută temperatură posibilă este cea la care particulele nu se mai mișcă. Această temperatură se numește zero absolut. Are 0 K sau -273,15 ° C. Acest punct zero absolut este, de asemenea, punctul de plecare pentru scara Kelvin, care a fost dezvoltată de naturalistul englez LORD KELVIN (1834-1907). KELVIN a găsit zero absolut prin considerații teoretice asupra relației dintre temperatură și mișcarea particulelor. Între timp, experimentele au reușit să genereze temperaturi apropiate de zero absolut în laborator.
Temperatura și energia cinetică a particulelor
Pentru gazul ideal, relațiile dintre temperatură și mișcarea particulelor pot fi, de asemenea, înregistrate sub forma unei ecuații.
Pentru gazul ideal, ecuația de bază a teoriei gazului cinetic se aplică sub forma:
p ⋅ V = 2 3 N ⋅ E ¯ kin (1)
În același timp, ecuația de stare pentru gazul ideal se aplică și sub forma:
p ⋅ V = N ⋅ k ⋅ T (2)
Dacă laturile din dreapta ale ecuațiilor (1) și (2) sunt echivalate, se obține:
2 3 N ⋅ E ¯ kin = N ⋅ k ⋅ T și prin scurtare și rearanjare: E ¯ kin = 3 2 k ⋅ T (3) E ¯ kin înseamnă energia cinetică a unei particule k BOLTZMANN constant T temperatura absolută
Asta inseamna:
Temperatura absolută a unui corp este o măsură a energiei cinetice medii a particulelor sale. Se aplică T ∼ E ¯ kin .
Pe măsură ce temperatura absolută scade, scade și mobilitatea atomilor sau moleculelor. La zero absolut (T = 0) energia cinetică a particulelor este zero.
Relațiile menționate se aplică și unui gaz diatomic, deoarece pentru un astfel de gaz din ecuația (3) doar factorul 3/2 trebuie înlocuit cu factorul 5/2.
Temperatura și viteza particulelor
Pentru un gaz ideal, se aplică relația dintre energia cinetică și viteza particulelor:
E ¯ kin = 1 2 m ⋅ v 2 ¯
Dacă echivalați partea dreaptă a acestei ecuații cu partea dreaptă a ecuației de mai sus (3), veți obține:
1 2 m ⋅ v 2 ¯ = 3 2 k ⋅ T sau m ⋅ v 2 ¯ = 3 k ⋅ T
Asta inseamna:
Temperatura absolută a unui corp este o măsură a pătratului mediu al vitezei particulelor sale. Se aplică următoarele: T ∼ v 2 ¯
Cu cât particulele se mișcă mai repede în medie, cu atât temperatura absolută este mai mare.