Mi a kinetikus elmélet?

A kinetikai elmélet a gázok természetéről szóló tudományos elmélet.Az elmélet sok névvel jár, ideértve a gázok kinetikai elméletét, a kinetikus molekuláris elméletet, az ütközés elméletét és a gázok kinetikus-molekuláris elméletét.Magyarázza a megfigyelhető és mérhető, más néven makroszkopikus gázok tulajdonságait molekuláris összetételük és aktivitásuk szempontjából.Míg Isaac Newton elmélete szerint a gáz nyomása a molekulák közötti statikus visszatükröződésnek köszönhető, a kinetikai elmélet szerint a nyomás a molekulák közötti ütközések eredménye.

A kinetikai elmélet számos feltételezést tesz a gázokkal kapcsolatban.Először is, egy gáz nagyon kicsi részecskékből készül, amelyek mindegyike nem nulla tömegű, állandóan véletlenszerűen mozog.A gázmintában lévő molekulák számának elég nagynak kell lennie a statisztikai összehasonlításhoz.a sebesség bármilyen változásában.A gázmolekulák teljes térfogata elhanyagolható a tartály teljes mennyiségéhez képest, ami azt jelenti, hogy a molekulák között elegendő hely van.Ezenkívül a gázmolekula és a tartályfal ütközése során eltelt idő elhanyagolható a más molekulákkal való ütközések közötti idővel kapcsolatban.Az elmélet arra a feltételezésre támaszkodik, hogy minden relativista vagy kvantum-mechanikai hatás elhanyagolható, és hogy a gázrészecskék bármilyen hatása elhanyagolható, kivéve az ütközések által kifejtett erőt.A hőmérséklet az egyetlen tényező, amely befolyásolja az átlagos kinetikus energiát vagy a mozgás miatti energiát a gázrészecskék miatt.Az ezeknek a feltételezéseknek a teljesítése egy egyszerűsített elméleti entitás, amelyet ideális gáznak neveznek.A valós gázok általában hasonlóan viselkednek ahhoz, hogy az ideális gázok hasznosak legyenek a kinetikus egyenletekhez, de a modell nem tökéletesen pontos.

A kinetikai elmélet meghatározza a nyomást, mint a gázmolekulák által gyakorolt erőt, amikor ütköznek a tartály falával.A nyomást a területenkénti erővel vagy P ' F/A -ként számítják ki.Az erő a gázmolekulák számának, N, az egyes molekulák tömegének és az átlagos sebességük négyzetének, v

2

rms

termékének eredménye, mindegyik osztva a tartály hosszának háromszorosa, a 3L.Ezért a következő egyenlettel rendelkezünk az erőre: f ' nmv ² _rms /3L.A rövidítés, az RMS, a gyökér-átlag négyzet, az összes részecske sebességének átlagát jelenti.Mivel a hosszúság szorzata a hosszúsággal megegyezik a térfogatmal, ez az egyenlet egyszerűsíthető P ' NMV ² _RMS /3V formátumban.A nyomás és a térfogat terméke, a PV, a teljes kinetikus energiával vagy K kétharmadával megegyezik, lehetővé téve a makroszkopikus tulajdonságok származtatását a mikroszkopikusból.arány a gáz abszolút hőmérsékletével.A kinetikus energia megegyezik az abszolút hőmérséklet, t és a Boltzman állandó, k

b

szorzattal, szorozva 3/2;K ' 3tk ^b /2.Ezért, amikor a hőmérséklet növekszik, a kinetikus energia növekszik, és más tényezőknek nincs hatása a kinetikus energiára.