เฉลี่ยพลังงานจลน์

พลังงานจลน์ เป็นพลังงานที่ถูกกำหนดโดยความเร็วของการเคลื่อนไหวของจุดต่าง ๆ ที่อยู่ในระบบนี้ ดังนั้นมันจึงเป็นสิ่งจำเป็นที่จะแยกแยะความแตกต่างระหว่างพลังงานซึ่งลักษณะการเคลื่อนไหวของการแปลและการเคลื่อนไหวการหมุน ในเวลาเดียวกัน, พลังงานจลน์เฉลี่ย - คือความแตกต่างระหว่างค่าเฉลี่ยพลังงานทั้งหมดของทั้งระบบและพลังงานส่วนที่เหลือของมันนั่นคือในความเป็นจริงค่าที่เป็นค่าเฉลี่ยของ พลังงานที่มีศักยภาพ

ปริมาณทางกายภาพที่คำนวณได้จากสูตร 3/2 โฮเทลที่ทำเครื่องหมาย: T - อุณหภูมิ k - Boltzmann คงที่ ค่านี้สามารถใช้เป็นเกณฑ์สำหรับการเปรียบเทียบ (อ้างอิง) สำหรับการใช้พลังงานที่มีอยู่ในประเภทต่างๆของการเคลื่อนไหวทางความร้อน ยกตัวอย่างเช่นพลังงานจลน์เฉลี่ยของโมเลกุลของแก๊สในการศึกษาของการเคลื่อนไหวแปลเป็น 17 (- 10) นิวเจอร์ซีย์ที่อุณหภูมิก๊าซ 500 องศาเซลเซียสตามกฎที่อิเล็กตรอนพลังงานสูงที่สุดมีการเคลื่อนไหวแปล แต่พลังงานของไอออนและอะตอมที่เป็นกลางและมีนัยสำคัญน้อย

ค่านี้ถ้าเราพิจารณาการแก้ปัญหาใด ๆ ก๊าซหรือของเหลวเก็บไว้ที่อุณหภูมินี้มีค่าคงที่ คำสั่งนี้จะเป็นจริงสำหรับการแก้ปัญหาคอลลอยด์

แตกต่างกันบ้างเป็นกรณีที่มีของแข็ง สารเหล่านี้พลังงานจลน์เฉลี่ยของอนุภาคที่มีขนาดเล็กเกินไปที่จะเอาชนะกองกำลังของสถานที่โมเลกุล แต่เพราะมันสามารถทำให้การเคลื่อนไหวรอบ ๆ จุดหนึ่งซึ่งเป็นอัตภาพจับตำแหน่งสมดุลบางอย่างของอนุภาคในระยะเวลานานของเวลา คุณสมบัตินี้จะช่วยให้ของแข็งจะมีเสถียรภาพเพียงพอในรูปร่างและปริมาณ

ถ้าเราพิจารณาเงื่อนไข: การเคลื่อนไหวไปข้างหน้าและ ก๊าซในอุดมคติ ที่นี่พลังงานจลน์เฉลี่ยอยู่ที่ไม่ใช่ค่าขึ้นอยู่กับ น้ำหนักโมเลกุล และดังนั้นจึงกำหนดให้เป็นค่าที่เป็นสัดส่วนโดยตรงกับค่า ของอุณหภูมิสัมบูรณ์

คำตัดสินเหล่านี้ทั้งหมดที่เราได้ให้มีความตั้งใจที่จะแสดงให้เห็นว่าพวกเขามีความถูกต้องสำหรับทุกประเภทของรัฐรวมของเรื่อง - ในใด ๆ ของอุณหภูมิเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นลักษณะสำคัญสะท้อนให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงและความรุนแรงของการเคลื่อนไหวทางความร้อนขององค์ประกอบ และนี่คือสาระสำคัญของทฤษฎีโมเลกุลการเคลื่อนไหวและเนื้อหาของแนวคิดของความสมดุลความร้อน

เป็นที่รู้จักกันถ้าทั้งสองร่างกายเข้ามามีส่วนร่วมกับแต่ละอื่น ๆ กระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างพวกเขา หากร่างกายเป็นระบบปิดที่มีไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์กับใด ๆ ของร่างกาย, กระบวนการถ่ายโอนความร้อนจะใช้เวลามากที่สุดเท่าที่จำเป็นเพื่อให้สอดคล้องอุณหภูมิของร่างกายและสภาพแวดล้อม รัฐนี้เรียกว่าสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ ข้อสรุปนี้ได้รับการยืนยันซ้ำแล้วซ้ำอีกโดยผลของการทดลอง เพื่อตรวจสอบพลังงานจลน์เฉลี่ยควรดูที่ลักษณะของอุณหภูมิของร่างกายและคุณสมบัติการแลกเปลี่ยนความร้อนของ

ยังเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาว่าไมโครกระบวนการภายในร่างกายและไม่ได้จบเมื่อร่างกายเข้ามาในสมดุลความร้อน ในรัฐนี้ภายในร่างกายมีโมเลกุลย้ายเปลี่ยนความเร็วของพวกเขาและการชนกระแทก จึงดำเนินการเพียงหนึ่งในหลาย ๆ ยืนยันของเรา - ปริมาณของร่างกายความดัน (ในกรณีของก๊าซ) อาจแตกต่างกัน แต่อุณหภูมิจะยังคงอยู่อย่างต่อเนื่อง นี้ยืนยันอีกครั้งหนึ่งยืนยันว่าพลังงานจลน์เฉลี่ยของการเคลื่อนไหวความร้อนในระบบที่แยกจะถูกกำหนด แต่เพียงผู้เดียวโดยตัวบ่งชี้อุณหภูมิ

กฎหมายฉบับนี้ก่อตั้งขึ้นในหลักสูตรของการทดลองฌองชาร์ลส์ 1787 ผ่านการทดลองก็เป็นที่สังเกตว่าเมื่อความร้อนในร่างกาย (ก๊าซ) ด้วยจำนวนเดียวกัน, ความดันของพวกเขามีการเปลี่ยนแปลงไปตามกฎหมายว่าด้วยสัดส่วนโดยตรง ข้อสังเกตนี้ทำให้มันเป็นไปได้ที่จะสร้างอุปกรณ์ที่มีประโยชน์มากมายและรายการโดยเฉพาะอย่างยิ่ง - เครื่องวัดอุณหภูมิก๊าซ