Động năng trung bình

Động năng là năng lượng được xác định bởi tốc độ chuyển động của các điểm khác nhau thuộc hệ thống này. Vì vậy nó là cần thiết để phân biệt giữa năng lượng làm tiêu biểu cho phong trào tịnh tiến và chuyển động quay. Đồng thời, động năng trung bình - là sự chênh lệch trung bình giữa tổng năng lượng của toàn bộ hệ thống và năng lượng còn lại của nó, có nghĩa là, trên thực tế, giá trị của nó là mức trung bình của năng lượng tiềm năng.

đại lượng vật lí của nó tính theo công thức 3/2 KT nơi đánh dấu: T - nhiệt độ, k - hằng số Boltzmann. Giá trị này có thể đóng vai trò như một tiêu chuẩn để so sánh (tham khảo) cho năng lượng chứa trong nhiều loại hình chuyển động nhiệt. Ví dụ, động năng trung bình của các phân tử khí trong việc nghiên cứu chuyển động tịnh tiến, là 17 (- 10) NJ ở nhiệt độ khí là 500 C. Như một quy luật, tại các electron năng lượng cao nhất có một chuyển động tịnh tiến, nhưng năng lượng của các ion và nguyên tử trung hòa và ít hơn đáng kể.

Giá trị này, nếu chúng ta xem xét bất kỳ giải pháp, khí đốt hoặc chất lỏng, giữ ở nhiệt độ này có một giá trị không đổi. Tuyên bố này là đúng đối với dung dịch keo.

Hơi khác nhau là trường hợp với chất rắn. Trong các chất này, động năng trung bình của tất cả các hạt này quá nhỏ để vượt qua những lực hút phân tử, nhưng bởi vì nó chỉ có thể làm cho phong trào xung quanh một điểm nhất định, đó là thông thường chụp vị trí cân bằng nhất định của một hạt trong một thời gian dài. Thuộc tính này cho phép các chất rắn là đủ ổn định trong hình dạng và khối lượng.

Nếu chúng ta xem xét các điều kiện: phong trào về phía trước và khí lý tưởng, ở đây động năng trung bình không phải là một giá trị, phụ thuộc vào trọng lượng phân tử, và do đó định nghĩa là giá trị đó là tỷ lệ thuận với giá trị của nhiệt độ tuyệt đối.

Tất cả những bản án chúng tôi đã đưa ra với mục đích để chứng minh rằng họ có giá trị cho tất cả các loại của các quốc gia tập hợp của vật chất - trong bất kỳ các nhiệt độ đóng vai trò như các đặc điểm chính, phản ánh sự năng động và cường độ của chuyển động nhiệt của các nguyên tố. Và đây là bản chất của lý thuyết và nội dung của khái niệm về trạng thái cân bằng nhiệt phân tử-động.

Như được biết, nếu hai cơ quan vật lý đi vào cam kết với nhau, quá trình trao đổi nhiệt xảy ra giữa chúng. Nếu cơ thể là một hệ thống khép kín, có nghĩa là, không tương tác với bất kỳ của các cơ quan, quá trình truyền nhiệt của nó sẽ mất nhiều thời gian như yêu cầu để sắp xếp nhiệt độ của cơ thể và môi trường. Trạng thái này được gọi là trạng thái cân bằng nhiệt động lực học. Kết luận này đã được nhiều lần khẳng định bởi kết quả của thí nghiệm. Để xác định động năng trung bình nên tham khảo các đặc tính của nhiệt độ cơ thể và tính chất trao đổi nhiệt của nó.

Nó cũng quan trọng để xem xét rằng vi-quá trình trong cơ thể và không dừng lại khi cơ thể đi vào trạng thái cân bằng nhiệt. Trong trạng thái này, bên trong cơ thể có một di chuyển các phân tử thay đổi vận tốc, va chạm mạnh và va chạm của họ. Do đó, thực hiện chỉ một trong số các khẳng định của chúng tôi - khối lượng của cơ thể, áp lực (trong trường hợp khí) có thể thay đổi, nhưng nhiệt độ sẽ vẫn không thay đổi. Điều này một lần nữa khẳng định sự khẳng định rằng động năng trung bình của chuyển động nhiệt trong các hệ thống cô lập được xác định duy nhất bởi các chỉ số nhiệt độ.

Luật này thành lập trong quá trình thí nghiệm, Jean Charles vào năm 1787. Thông qua các thí nghiệm, người ta quan sát thấy rằng khi làm nóng cơ thể (khí) bởi cùng một lượng, áp lực của họ được thay đổi phù hợp với pháp luật tỷ lệ thuận. Quan sát này đã làm cho nó có thể tạo ra nhiều thiết bị hữu ích và các mặt hàng, đặc biệt - nhiệt kế khí.