Teoria kinetyczno-molekularna gazów wyjaśnia makroskopowe własności gazu na podstawie praw rządzących ruchem atomów, cząsteczek.
Aby zacząć rozmawiać na ten temat, musimy poznać tzw. podstawowy wzór teorii kinetyczno-molekularnej gazów:
Nazwa ta bierze się stąd, że powyższy wzór wiąże parametry gazu: ciśnienie p oraz objętość V, a więc wielkości makroskopowe (mierzalne), z wielkościami mikroskopowymi: liczbą cząsteczek N i ich średnią energią kinetyczną EK.
Na podstawie tego wzoru możemy powiedzieć, że:
Ciśnienie gazu w zbiorniku zamkniętym jest wprost proporcjonalne do liczby cząsteczek w naczyniu i średniej energii kinetycznej cząsteczek, a odwrotnie proporcjonalne do objętości naczynia.
Dla zainteresowanych na końcu tego paragrafu znajduje się link do przykładu wyprowadzenia powyższego wzoru.
Drugi ważne pojęcie w tym temacie, to średnia energia kinetyczna gazu.
Jest to suma energii kinetycznych każdej z poszczególnych cząsteczek gazu podzielona przez liczbę cząsteczek. Średnią energię kinetyczną możemy również wyrazić poprzez wzór:
gdzie:
T - temperatura w stopniach Kelvina
k - stała Boltzmana, która zawsze wynosi
Ważnym jest, by temperatura była zawsze w stopniach Kelvina, jeżeli mamy podaną ją w stopniach Celsjusza, zamieniamy ją wg wzoru:
gdzie t - temperatura w stopniach Celsjusza.
Wzór na średnią energię kinetyczną mówi nam, że jeżeli w jakiejś przemianie obserwujemy wzrost temperatury gazu, oznacza to wzrost średniej energii kinetycznej jego cząsteczek, a więc wzrost średniej prędkości ruchu postępowego.
Oczywiście dociekliwi również na końcu paragrafu znajdą link do zagadnienia omawiającego wyprowadzenie wzoru na średnią energię kinetyczną.
Zauważcie, że dwa podane przeze mnie wzory: podstawowy wzór teorii kinetyczno-molekularnej gazów oraz wzór na średnią energię kinetyczną gazu, można połączyć:
Jest to wzór, który będzie dla nas fundamentalny w następnym rozdziale mówiącym m.in. o przemianach gazowych.
Zobacz też: Energia kinetyczna Wyprowadzenie podstawowego wzoru teorii kinetyczno-molekularnej gazu Wyprowadzenie wzoru na średnią energię kinetyczną gazu Znalazłeś błąd w materiale? Skontaktuj się z nami, przysyłając adres strony, na której znajduje się błąd i informację o tym, czego dotyczy błąd.
