Vad är Kinetic Theory?

Kinetisk teori är en vetenskaplig teori om vilken art av gaser. Teorin går under många namn, däribland den kinetiska gaser, kinetisk-, molekylär teori, kollision teori, och den kinetiska-molekylära teori om gaser. Det förklarar observerbara och mätbara, även kallad makroskopiska, egenskaper hos gaser i termer av deras molekylära sammansättning och verksamhet. Medan Isaac Newton teori att trycket i en gas beror på statisk avsky mellan molekyler, har den kinetiska att trycket är ett resultat av kollisioner mellan molekyler. Den kinetiska gör ett antal antaganden om gaser. Första är en gas som består av mycket små partiklar, vardera med icke-noll massa, ständigt flyttar på ett slumpmässigt sätt. Antalet molekyler i en gas-prov skall vara tillräckligt stort för statistiska jämförelser.

Kinetisk teori utgår från att gasmolekyler är perfekt sfäriska och elastisk, och att deras kollisioner med väggarna i deras container är även elastisk, vilket innebär att de inte leder till en förändring av hastighet. Den totala volymen gas molekyler är försumbar jämfört med den totala volymen av deras behållare, vilket innebär att det finns gott om utrymme mellan molekylerna. Dessutom är den tid under kollisionen mellan gasmolekylen med behållarens vägg försumbar i förhållande till tiden mellan kollisioner med andra molekyler. Teorin bygger vidare på antagandet att en relativistisk och kvantmekaniska effekter är försumbara, och att eventuella effekter av den gas som partiklar på varandra är försumbar, med undantag av den kraft som verkar genom kollisioner. Temperaturen är den enda faktor som påverkar den genomsnittliga kinetiska energi eller energi på grund av rörelse, av gas partiklar. måste Dessa antaganden bibehållas så att ekvationer av kinetisk teori för att fungera. En gas som uppfyller alla dessa antaganden är en förenklad teoretisk enhet känd som en ideal gas. Real gaser uppför sig vanligen på samma sätt tillräckligt för ideala gaser för kinetiska ekvationer för att vara användbar, men modellen är inte helt exakt.

Kinetisk teori definierar tryck som den kraft som utövas av gasmolekyler eftersom de kolliderar med behållarens vägg. Trycket beräknas som kraft per område, eller P=F /A. Force är produkten av antalet gasmolekyler, N, massan av varje molekyl, m, och kvadraten på deras genomsnittliga hastigheten, v 2 RMS , allt dividerat med tre gånger längden av behållaren, 3l. Därför har vi följande ekvation för kraft: F=NMV 2 RMS /3l. Förkortningen, RMS, står för root-mean-square, ett genomsnitt av hastighet av alla partiklar.

Ekvationen för tryck är P=NMV 2 rms /3AL. Eftersom området multiplicerat med längden är lika med volymen, V, denna ekvation kan förenklas som P=NMV 2 RMS /3V. Produkten av tryck och volym, PV, är lika med två tredjedelar den totala kinetiska energin, eller K, så härledning av makroskopiska egenskaper från en mikroskopisk en.

En viktig del av den kinetiska teorin är att kinetisk energi varierar i direkt proportion till den absoluta temperaturen hos en gas. Kinetisk energi är lika med produkten av den absoluta temperaturen, T, och Boltzman konstant, k B , multiplicerad med 3 /2, K=3Tk B /2. Därför, när temperaturen ökar, är kinetisk energi har ökat, och inga andra faktorer påverkar kinetisk energi.


Kommentarer

  • Om oss
  • Reklam
  • Kontakta redaktören
  • Få nyhetsbrev
  • RSS-feed

Redaktör: Beáta Megyesi
Nyheter redaktör: Christiane Schaefer

Kundservice: Mats Schaefer,
Helena Löthman

Tel: +46 00 79 22 00
Fax: +46 00 79 22 01

© Copyright 2014 Debok.net - All rights reserved.