Meðaltal hreyfiorka

Kinetísk orka er orkan sem er ákvörðuð af hraða hreyfingar hinna ýmsu punkta sem tilheyra þessu kerfi. Í þessu tilfelli er nauðsynlegt að greina á milli orku sem einkennir þýðingar hreyfingu og snúnings hreyfingu. Í þessu tilfelli er meðaltal hreyfiorkan meðaltal munurinn á heildarorku öllu kerfinu og hvíldarorku þess, það er í raun stærð þess sem er meðalgildi hugsanlegs orku.

Líkamlegt gildi hennar er ákvarðað með formúlu 3/2 kT, sem táknar: T - hitastig, k - Boltzmann stöðug. Þetta gildi getur þjónað sem góður viðmiðun við samanburð (staðal) fyrir orku sem er að finna í mismunandi tegundum varma hreyfingar. Til dæmis er meðaltal hreyfiorka fyrir gas sameindir í rannsókn á þýðingarmyndun 17 (-10) nJ við gashitastig 500 ° C. Að jafnaði hafa rafeindir mestan orku í þýðingarmyndum og orkan hlutlausra atóm og jóna er mun minni.

Þetta magn, ef við teljum einhvern lausn, gas eða vökvi, sem er við tiltekinn hitastig, hefur stöðugt gildi. Þessi yfirlýsing gildir einnig um klóíðlausnir.

Eitthvað er öðruvísi við fast efni. Í þessum efnum er meðaltal hreyfiorka einhverra agna of lítill til að sigrast á öflum sameinda aðdráttar og því getur það aðeins hreyfist um punkt sem skilar skilyrðum ákveðnum jafnvægisstöðu agna á langan tíma. Þessi eign og leyfir föstu efninu að vera nægilega stöðugt í formi og rúmmáli.

Ef við teljum aðstæður: þýðingarmyndun og tilvalin gas, þá er meðal hreyfiorkan ekki magn sem er háð mólmassa og er því skilgreint sem gildi sem er í réttu hlutfalli við gildi algerhita.

Öll þessi dóma sem við höfum gefið til að sýna fram á að þær séu gildar fyrir allar gerðir af samanlagðri stöðu mála - í einhverjum þeirra virkar hitastigið sem aðal einkenni sem endurspegla virkni og styrkleika varma hreyfingar frumefna. Og þetta er kjarninn í sameindafræðilegu kenningunni og innihald hugtakið varma jafnvægi.

Eins og vitað er, ef tveir líkamar koma í samskipti við hvert annað, þá myndast hitaskipti milli þeirra. Ef líkaminn er lokað kerfi, það er það ekki í sambandi við neina líkama, þá mun hitaskiptaferlið hans endast svo lengi sem það tekur að jafna hitastig þessa líkama og umhverfisins. Slík ríki er kallað varmafræðileg jafnvægi. Þessi niðurstaða var endurtekið staðfest af niðurstöðum tilrauna. Til að ákvarða meðaltal hreyfiorku ætti að vísa til eiginleika hitastigs tiltekinnar líkams og eiginleika þess sem flytja hita.

Það er einnig mikilvægt að íhuga að örgjörvinn innan stofnana enda ekki þegar líkaminn fer í hitafræðilega jafnvægi. Í þessu ástandi hreyfist sameindin, breyting á hraða þeirra, áhrifum og árekstrum inni í líkamanum. Þess vegna er aðeins ein af mörgum yfirlýsingunum okkar satt: rúmmál líkamans, þrýstingurinn (ef það er gas) getur verið mismunandi en hitastigið mun enn vera stöðugt. Þetta staðfestir aftur ályktunina að meðaltal hreyfiorka hitameðferðar í einangruðum kerfum sé eingöngu ákvarðað af hitastiginu.

Þetta mynstur var stofnað í tilraunum Charles árið 1787. Meðan hann gerði tilraunir tók hann eftir að þegar líkamarnir (lofttegundirnar) eru hituð af sama magni breytist þrýstingurinn í samræmi við beint hlutfallslegan lög. Þessi athugun gerði það mögulegt að búa til margar gagnlegar gerðir og hluti, einkum gashitamælir.