Hvad er Kinetic Theory?

Kinetic teori er en videnskabelig teori om arten af ​​gasser. Teorien går mange navne, herunder kinetiske teori for gasser, kinetisk-molekylær teori, kollision teori, og den kinetiske molekylvægt teori af gasser. Det forklarer de observerbare og målbare, også kaldet makroskopisk, egenskaber af gasser i form af deres molekylære sammensætning og aktivitet. Mens Isaac Newton teoretiseret, at trykket af en gas er på grund af statisk frastødning mellem molekyler, den kinetiske teori hævder, at trykket er resultatet af kollisioner mellem molekyler.

Den kinetiske teori gør en række antagelser om gasser. Først er en gas fremstillet af meget små partikler, hver med ikke-nul masse, konstant bevæger sig i en tilfældig måde. Antallet af molekyler i en gas prøve skal være stor nok til statistisk sammenligning.

Kinetic teori antager, at gasmolekyler er perfekt sfæriske og elastisk, og at deres sammenstød med væggene i deres container er også elastisk, hvilket betyder, at de ikke føre til en ændring i hastighed. Den samlede mængde af gasmolekyler er ubetydelig i forhold til den samlede mængde af deres beholder, hvilket betyder, at der er rigelig plads mellem molekylerne. Derudover tidspunkt under kollisionen af ​​en gas molekyle med beholdervæggen er ubetydelig i forhold til tiden mellem kollisioner med andre molekyler. Teorien yderligere baseret på den antagelse, at eventuelle relativistiske eller kvantemekaniske virkninger er ubetydelig, og at eventuelle virkninger af gas partikler på hinanden er ubetydelig, med undtagelse af den kraft, der udøves af kollisioner. Temperaturen er den eneste faktor, der påvirker den gennemsnitlige kinetiske energi eller energi på grund af bevægelse af gas partikler.

Disse antagelser skal opretholdes, for ligninger kinetisk teori til at fungere. En gas opfylder alle disse antagelser er en forenklet teoretisk enhed kendt som en ideel gas. Rigtige gasser normalt opfører sig på samme måde nok til ideelle gasser kinetiske ligninger at være nyttig, men modellen ikke er helt præcis.

Kinetic teori definerer tryk som udøves af gasmolekyler, som de kolliderer med beholdervæggen. Trykket er beregnet som den kraft pr areal, eller P = F / A. Kraften er produktet af antallet af gasmolekyler, N, massen af hvert molekyle, m, og kvadratet af deres gennemsnitlige hastighed, v 2 rms, alle divideret med tre gange længden af beholderen, 3l. Derfor har vi følgende ligning for kraft: F = NMV 2 rms / 3l. Forkortelsen, RMS, står for root-mean-square, et gennemsnit af hastigheden af ​​alle partiklerne.

Ligningen for tryk er P = NMV 2 rms / 3Al. Da areal ganget med længden er lig med volumen, V, denne ligning kan forenkles som P = NMV 2 rms / 3V. Produktet af tryk og volumen, PV, er lig med to tredjedele den samlede kinetiske energi, eller K, således at afledning af makroskopiske egenskaber fra en mikroskopisk én.

En vigtig del af den kinetiske teori er, at den kinetiske energi varierer direkte proportionalt med den absolutte temperatur af en gas. Kinetisk energi er lig med produktet af den absolutte temperatur, T, og Boltzman konstant, K B, multipliceret med 3/2; K = 3Tk B / 2. Derfor, når temperaturen forøges, kinetisk energi øges, og ingen andre faktorer har indvirkning på kinetisk energi.

  • Alle gasser er underlagt kinetisk teori til en vis grad, men teorien gør visse antagelser for at kunne fungere.
  • Kinetic teori definerer det pres, der udøves af en gas i en beholder.

© 2020 Zajacperrone.com | Contact us: webmaster# zajacperrone.com