Hvad er den gennemsnitlige kinetiske energi fra partiklerne i et givet rum?

Den gennemsnitlige kinetiske energi af partiklerne af stof i et givet rum er direkte proportional med absolutte temperatur af det rum. Dette er et grundlæggende princip inden for termodynamik og udtrykkes af følgende ligning:

=(3/2) * k * t

hvor:

* Repræsenterer partiklernes gennemsnitlige kinetiske energi.

* k er Boltzmann konstant (ca. 1,38 × 10 ²³ j/k).

* t er den absolutte temperatur i Kelvin.

Hvad betyder det:

* Højere temperatur, højere gennemsnitlig kinetisk energi: Når temperaturen på et stof stiger, bevæger partiklerne sig hurtigere og har højere gennemsnitlig kinetisk energi.

* lavere temperatur, lavere gennemsnitlig kinetisk energi: Når temperaturen på et stof falder, bevæger partiklerne sig langsommere og har lavere gennemsnitlig kinetisk energi.

* Typen af ​​stof betyder ikke noget: Dette forhold gælder for alle typer stoffer, herunder gasser, væsker og faste stoffer.

Vigtige noter:

* Denne ligning gælder for ideelle gasser, hvor partikler antages at have nogen interaktion med hinanden. I reelle stoffer kan intermolekylære kræfter påvirke den kinetiske energi.

* Den gennemsnitlige kinetiske energi er en statistisk foranstaltning, hvilket betyder, at individuelle partikler vil have forskellige kinetiske energier på ethvert givet tidspunkt. Imidlertid vil den kinetiske energi i gennemsnit følge den givne ligning.

Eksempel:

Hvis temperaturen på en gas er 300 K, er den gennemsnitlige kinetiske energi for dens partikler:

=(3/2) * 1,38 × 10 ²³ J/K * 300 K ≈ 6,21 × 10⁻²¹ J