Mouvement de molécule a expliqué

« Mouvement de la molécule » existe sous une variété de composants. Le mouvement de translation des molécules comme unités complètes dans un espace tridimensionnel est une composante majeure. D’autres éléments comprennent les rotations et les vibrations de tout ou partie d’une molécule. Ce type de mouvement moléculaire est explicable en utilisant la théorie classique de la thermodynamique.

Énergie totale

Molécules peuvent être visualisés comme des boules de billard de très petits et élastique. Si une personne détient une boule de billard à hauteur des épaules, la balle de billard n’est pas émouvante, encore il a le potentiel pour déplacer si laisser aller. Il a donc « potentiel » énergie (stockée). Libérer le ballon, et une partie de son énergie potentiel devient « kinetic energy » (liée à la requête de l’énergie). La balle se déplace. Énergie potentielle ignoreront dans cette discussion, cependant, son existence est à noter que c’est l’autre élément qui contribue à l’énergie totale.

Énergie cinétique n’est pas simplement un terme vague et descriptif. Énergie cinétique peut être quantifiée. La formule qui ne soit

1) E = ? MV?,

où « E » est l’énergie cinétique, m est la masse de la « boule de billard » ou de la molécule et « v » est la vitesse à laquelle elle se déplace.

Énergie cinétique totale

Molécules dans la plupart des circonstances sont trouvent dans un très grand nombre. Par conséquent, la formule de l’énergie cinétique pour une substance en vrac devient,

2) E(tot) = N ?MV?? + N ?MV?? + N ?MV??+ …

où les molécules de vitesse (1) existent en quantité (1), les molécules de vitesse une autre (2) existent en quantité (2) et ainsi de suite. La E(tot) représente alors l’énergie cinétique totale de la collection complète des molécules.

L’équation ci-dessus, il est évident que, si l’énergie cinétique d’une collection de molécules est augmentée, sa vitesse globale augmente.

Énergie cinétique moyenne

Même si les énergies des particules diffèrent une de l’autre, c’est une chose simple pour déterminer l’énergie cinétique moyenne des particules. L’équation est,

E(av) = E(tot) / N(tot), ou,

3) E(av) = (N ?MV?? + N ?MV?? + N ?MV??+ … ) / (N? + N? + N? + … ).

Relation de température

En augmentant l’énergie cinétique moyenne d’une collection de molécules (parfois appelé un « système »), la température du système augmente également.

Bien que les principes s’appliquent aux solides, liquides, gaz et des plasmas de toutes sortes, seulement l’exemple d’un gaz idéal, monoatomique sera considéré ici.

Théorie cinétique des gaz

La théorie cinétique des gaz incorpore la « distribution de Maxwell-Boltzmann ». Ceci décrit le nombre probable de molécules à toute vitesse particulière dans un système avec une donnée moyenne d’énergie cinétique. Ainsi, il élucide équation trois, ci-dessus.

Les mathématiques qui produit la relation,

4) E(av) = 3/2 kT,

où k = R/n et r est la constante des gaz parfaits, et n est le nombre d’Avogadro.

Énergie, le mouvement et la température

Ainsi, la relation entre l’énergie, mouvement moléculaire et la température, ainsi que les mathématiques pertinents impliqués est expliquée. Augmenter l’énergie, tels que sous forme de chaleur, augmente les mouvements moléculaires, qui déclenche à son tour la température d’un système, mesurable par un thermomètre.

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