Sådan beregnes hastighed ud fra temperatur

Gasatomer eller molekyler virker næsten uafhængigt af hinanden i sammenligning med væsker eller faste stoffer, hvis partikler har større korrelation. Dette skyldes, at en gas kan optage tusinder af gange mere volumen end den tilsvarende væske. Gaspartiklernes rot-middel-kvadratiske hastighed varierer direkte med temperaturen i henhold til "Maxwell Speed ​​Distribution." Denne ligning muliggør beregning af hastighed ud fra temperatur.

hvor P er tryk, V er volumen (ikke hastighed), n er antallet af mol gaspartikler, R er den ideelle gaskonstant og T er temperaturen.

Vær opmærksom på det faktum, at hastigheden for en enkelt gaspartikel ikke kan afledes af temperaturen på den sammensatte gas. I det væsentlige har hver partikel en anden hastighed, og den har også en anden temperatur. Denne kendsgerning er blevet udnyttet til at udlede teknikken til laserkøling. Som helhed eller samlet system har gassen imidlertid en temperatur, der kan måles.

Sørg for at bruge enhederne konsekvent. For eksempel, hvis molekylvægten antages at være i gram pr. Mol, og værdien af ​​den ideelle gaskonstant er i joule pr. Mol pr. Grad Kelvin, og temperaturen er i grader Kelvin, så er den ideelle gaskonstant i joule pr. Molgrad Kelvin, og hastigheden er i meter pr. sekund.

instagram story viewer

Øv dig med dette eksempel: hvis gassen er helium, er atomvægten 4,002 gram / mol. Ved en temperatur på 293 grader Kelvin (ca. 68 grader Fahrenheit) og med den ideelle gaskonstant konstant 8,314 joule pr. Molgrad Kelvin, er den gennemsnitlige kvadrathastighed af heliumatomer:

Teachs.ru
  • Del
instagram viewer