Energia cinética média

A energia cinética é aenergia, que é determinada pela velocidade de movimento de vários pontos pertencentes a este sistema. Neste caso, é necessário distinguir entre a energia que caracteriza o movimento translacional e o movimento rotacional. Ao mesmo tempo, a energia cinética média - é a diferença média entre o total de energia de todo o sistema e sua energia restante, isto é, em essência, é um valor médio da energia potencial.

Seu valor físico é determinado pela fórmula 3/ 2 kT, que denota: T é a temperatura, k é a constante de Boltzmann. Este valor pode servir como um tipo de critério para comparação (um padrão) para energias contidas em diferentes tipos de movimento térmico. Por exemplo, a energia cinética média das moléculas de gás no estudo de movimento de translação, é de 17 (- 10) nJ a uma temperatura de gás de 500 C. Como regra, nos electrões energéticos mais elevados têm um movimento de translação, mas a energia de iões e átomos neutros e significativamente menos.

Este valor, se considerarmos qualquer solução, gás ou líquido, que está a uma dada temperatura, tem um valor constante. Esta afirmação também é verdadeira para soluções coloidais.

Um pouco diferente é o caso com sólidosubstâncias. Nessas substâncias, a energia cinética média de qualquer partícula é muito pequena para superar as forças de atração molecular e, portanto, só pode fazer um movimento em torno de um certo ponto que fixa condicionalmente uma certa posição de equilíbrio da partícula durante um longo período de tempo. Esta propriedade permite que a substância sólida seja suficientemente estável em forma e volume.

Se considerarmos as condições: movimento translacional e gás ideal, então a energia cinética média não é uma quantidade que depende da massa molecular e, portanto, é definida como um valor diretamente proporcional ao valor da temperatura absoluta.

Nós conduzimos todos esses julgamentos parapara mostrar que eles são válidos para todos os tipos de estados agregativos de uma substância - em qualquer um deles a temperatura atua como a principal característica que reflete a dinâmica e a intensidade do movimento térmico dos elementos. E esta é a essência da teoria cinético-molecular e o conteúdo do conceito de equilíbrio térmico.

Como você sabe, se dois corpos físicos vieremem interação um com o outro, então ocorre um processo de troca de calor entre eles. Se o corpo é um sistema fechado, isto é, ele não interage com nenhum corpo, então seu processo de troca de calor levará tanto tempo quanto for necessário para equalizar as temperaturas desse corpo e do ambiente. Este estado é chamado de equilíbrio termodinâmico. Esta conclusão foi repetidamente confirmada pelos resultados dos experimentos. Para determinar a energia cinética média, deve-se referir às características da temperatura do corpo e suas propriedades de troca de calor.

Também é importante levar em conta que os microprocessos internosos corpos não terminam quando o corpo entra em equilíbrio termodinâmico. Neste estado, o movimento de moléculas dentro dos corpos, a mudança em suas velocidades, impactos e colisões. Portanto, apenas uma de várias das nossas afirmações é cumprida - o volume do corpo, a pressão (no caso do gás) pode variar, mas a temperatura ainda permanecerá constante. Isto confirma mais uma vez a afirmação de que a energia cinética média do movimento térmico em sistemas isolados é determinada unicamente pelo indicador de temperatura.

Esse padrão foi estabelecido no decorrer dos experimentos. Charles em 1787. Durante a realização de experimentos, ele notou que quando os corpos (gases) são aquecidos pela mesma quantidade, sua pressão muda de acordo com uma lei diretamente proporcional. Esta observação tornou possível criar muitos dispositivos úteis e coisas, em particular - um termômetro de gás.