평균 운동 에너지

운동 에너지는에너지는이 시스템에 속한 다양한 지점의 운동 속도에 의해 결정됩니다. 이 경우, 병진 운동과 회전 운동을 특징 짓는 에너지를 구별 할 필요가 있습니다. 이 경우 평균 운동 에너지는 전체 시스템의 총 에너지와 나머지 에너지의 평균 차이입니다. 즉, 본질적으로 크기는 잠재적 에너지의 평균값입니다.

그것의 물리적 인 가치는 공식 3에 의해 결정됩니다./ 2 kT이며, T는 온도, k는 볼츠만 정수이다. 이 값은 다양한 유형의 열 운동으로 둘러싸인 에너지의 비교 (표준)에 대한 일종의 기준으로 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 병진 운동 연구에서 가스 분자에 대한 평균 운동 에너지는 500 ° C의 가스 온도에서 17 (-10) nJ입니다. 전자는 일반적으로 병진 운동에서 가장 큰 에너지를 가지며 중성 원자와 이온의 에너지는 훨씬 더 작습니다.

이 값은 주어진 온도에있는 용액, 기체 또는 액체를 고려할 때 일정한 값을가집니다. 이 진술은 콜로이드 용액에도 적용됩니다.

솔리드가있는 경우와 다소 차이가 있습니다.물질. 이 물질들에서 어떤 입자의 평균 운동 에너지는 분자 흡인력을 극복하기에는 너무 작기 때문에 오랜 시간 동안 입자의 일정한 평형 위치를 조건부로 고정시키는 특정 지점 주변에서만 운동을 할 수 있습니다. 이 성질은 고체 물질이 형태와 부피가 충분히 안정적 이도록합니다.

우리가 조건을 고려한다면 : 이동 운동 및 이상 기체의 경우 평균 운동 에너지는 분자 질량에 의존하는 양이 아니므로 절대 온도의 값에 직접 비례하는 값으로 정의됩니다.

우리가이 모든 심판을그것들이 모든 종류의 물질 상태에 대해 유효 함을 보여줍니다. 온도가 요소의 열 운동의 동력과 강도를 반영하는 주된 특성으로 작용합니다. 그리고 이것은 분자 운동 이론의 본질이자 열 평형 개념의 내용입니다.

알려진 바와 같이, 두 개의 육체가 오면서로 상호 작용할 때, 열교환 과정이 그들 사이에서 발생한다. 몸이 닫힌 시스템 인 경우, 즉 신체와 상호 작용하지 않으면 열 교환 과정이 몸과 환경의 온도를 동일하게 유지하는 한 오래 지속됩니다. 이러한 상태를 열역학적 평형이라고합니다. 이 결론은 실험 결과에 의해 반복적으로 확인되었습니다. 평균 운동 에너지를 결정하려면 주어진 몸체의 온도 특성과 열교환 특성을 참조해야합니다.

또한 내부의 마이크로 프로세서를 고려해야합니다.몸체가 열역학적 평형에 이르더라도 몸체는 끝나지 않습니다. 이 상태에서, 분자들은 움직이며 속도, 충격, 충돌을 변화시킵니다. 따라서 신체적 인 부피, 압력 (가스 인 경우)은 다를 수 있지만 온도는 여전히 일정합니다. 이것은 격리 된 시스템에서 열 운동의 평균 운동 에너지가 온도 지수에 의해서만 결정된다는 주장을 다시 확인시켜줍니다.

이 패턴은 J.의 실험 과정에서 확립되었다. 1787 년 찰스. 실험을하는 동안, 그는 몸 (가스)이 같은 양만큼 가열 될 때 압력이 직접 비례 법에 따라 변화한다는 것을 알아 냈습니다. 이 관찰을 통해 많은 유용한 장치와 장치, 특히 가스 온도계를 만들 수있었습니다.

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