Cos'è il movimento termico?

Il movimento termico si riferisce ai movimenti casuali di molecole, atomi, elettroni o altre particelle subatomiche. A differenza del mondo visibile che ci circonda, il mondo atomico è in costante stato di movimento a tutte le temperature sopra lo zero assoluto. Il movimento termico delle particelle aumenta con la temperatura di quelle particelle ed è governato dalle leggi della termodinamica.

Lo studio del movimento termico è lo studio del movimento casuale delle particelle. Molecole, atomi e particelle subatomiche non si comportano in modo prevedibile. A differenza del mondo che vediamo, questi piccoli pezzi di materia sono quasi sempre in costante movimento e non seguono le stesse regole dei corpi più grandi che compongono. Gli elettroni, ad esempio, esistono negli orbitali attorno al nucleo di un atomo. Sebbene la posizione esatta e il movimento di un elettrone non possano essere determinati, c'è una probabilità che si muovano in un determinato spazio, noto come orbitale.

Le particelle atomiche rimangono in costante movimento a tutte le temperature sopra ABSoluto zero. Lo zero assoluto, chiamato anche 0 gradi Kelvin, è pari a -459,67 ° F (-273,15 ° C). Questa è la temperatura più bassa che esiste perché corrisponde alla temperatura alla quale le particelle atomiche cessano di muoversi.

Il movimento termico di una particella è correlato alla temperatura di quella particella. Le particelle a temperature più elevate presentano un movimento termico maggiore rispetto a quelle a temperature più basse. Questo è vero per le particelle in qualsiasi stato della materia, tra cui gas, liquido, solido e plasma. Sebbene gli atomi in un solido siano più vicini degli atomi in un liquido o in un gas, c'è ancora spazio per gli atomi che si muovono.

Il movimento termico delle particelle atomiche è stato prima descritto dal fisico Robert Brown. Quando si vede una piccola particella, come un granello di polline o un pezzo di polvere al microscopio, Brown notò che la particella sembrava essere in costante stato di movimento, o aGitazione. Il movimento termico degli atomi attorno a una piccola particella fa impazzire gli atomi. Questo fa muovere la particella più grande in modo casuale, proprio come fanno le particelle atomiche. Questo tipo di movimento è indicato come movimento browniano.

Il movimento termico è studiato attraverso la termodinamica, che ha una serie di leggi che regolano il movimento casuale delle particelle. La prima legge afferma che contano e energia sono sempre conservate. Il secondo, in qualche modo paradossalmente, afferma che un ritorno a uno stato energetico precedente è impossibile perché un po 'di energia fuoriesce dal sistema e non può mai essere più utilizzata. Il terzo afferma che lo zero assoluto non può essere raggiunto. In poche parole, queste leggi significano che il movimento termico è un movimento casuale che non finisce mai e cambia sempre.