Ano ang kinetic theory?

Ang teorya ng kinetic ay isang teoryang pang -agham tungkol sa likas na katangian ng mga gas.Ang teorya ay napupunta sa pamamagitan ng maraming mga pangalan, kabilang ang kinetic teorya ng mga gas, kinetic-molekular na teorya, teorya ng banggaan, at ang kinetic-molekular na teorya ng mga gas.Ipinapaliwanag nito ang napapansin at masusukat, na tinatawag ding macroscopic, mga katangian ng mga gas sa mga tuntunin ng kanilang molekular na komposisyon at aktibidad.Habang ipinagpalagay ni Isaac Newton na ang presyon ng isang gas ay dahil sa static na pagtanggi sa pagitan ng mga molekula, ang teorya ng kinetic ay humahawak na ang presyon ay ang resulta ng mga banggaan sa pagitan ng mga molekula.

Ang teorya ng kinetic ay gumagawa ng maraming mga pagpapalagay tungkol sa mga gas.Una, ang isang gas ay gawa sa napakaliit na mga particle, bawat isa ay may non-zero mass, na patuloy na gumagalaw sa isang random na paraan.Ang bilang ng mga molekula sa isang sample ng gas ay dapat na sapat na malaki para sa paghahambing sa istatistika.sa anumang pagbabago sa bilis.Ang kabuuang dami ng mga molekula ng gas ay bale -wala kumpara sa kabuuang dami ng kanilang lalagyan, na nangangahulugang mayroong maraming puwang sa pagitan ng mga molekula.Bilang karagdagan, ang oras sa panahon ng pagbangga ng isang molekula ng gas na may pader ng lalagyan ay hindi mapapabayaan na may kaugnayan sa oras sa pagitan ng mga banggaan sa iba pang mga molekula.Ang teorya ay higit na umaasa sa pag-aakala na ang anumang mga relativistic o quantum-mechanical effects ay bale-wala, at na ang anumang mga epekto ng mga partikulo ng gas sa bawat isa ay hindi mapapabayaan, maliban sa puwersa na isinagawa ng mga banggaan.Ang temperatura ay ang tanging kadahilanan na nakakaapekto sa average na enerhiya ng kinetic, o enerhiya dahil sa paggalaw, ng mga partikulo ng gas.

Ang mga pagpapalagay na ito ay dapat mapanatili upang ang mga equation ng kinetic theory ay gumana.Ang isang gas na tumutupad sa lahat ng mga pagpapalagay na ito ay isang pinasimple na teoretikal na nilalang na kilala bilang isang perpektong gas.Ang mga tunay na gas ay karaniwang kumikilos nang katulad ng sapat na mga gas para sa mga equation ng kinetic upang maging kapaki -pakinabang, ngunit ang modelo ay hindi perpektong tumpak.Ang presyon ay kinakalkula bilang puwersa sa bawat lugar, o p ' f/a.Ang puwersa ay produkto ng bilang ng mga molekula ng gas, n, ang masa ng bawat molekula, m, at parisukat ng kanilang average na bilis, V

2

rms

, lahat ay nahahati sa tatlong beses ang haba ng lalagyan, 3l.Samakatuwid, mayroon kaming sumusunod na equation para sa lakas: f ' nmv ² _rms /3l.Ang pagdadaglat, RMS, ay nakatayo para sa root-mean-square, isang average ng bilis ng lahat ng mga particle. Ang equation para sa presyon ay p ' nmv ₂

rms

/3al.Dahil ang lugar na pinarami ng haba ay katumbas ng dami, V, ang equation na ito ay maaaring gawing simple bilang p ' nmv ² _rms /3v.Ang produkto ng presyon at dami, PV, ay katumbas ng dalawang-katlo ang kabuuang kinetic energy, o k, na nagpapahintulot sa derivation ng mga macroscopic na katangian mula sa isang mikroskopiko.proporsyon sa ganap na temperatura ng isang gas.Ang enerhiya ng kinetic ay katumbas ng produkto ng ganap na temperatura, t, at ang Boltzman na pare -pareho, k ^b , pinarami ng 3/2;K ' 3tk _b /2.Samakatuwid, tuwing nadagdagan ang temperatura, ang enerhiya ng kinetic ay nadagdagan, at walang iba pang mga kadahilanan na may epekto sa enerhiya ng kinetic.