Hvor hurtigt bevæger molekyler sig i varmt vand?

* molekylær bevægelse er tilfældig: Molekyler i væsker bevæger sig konstant i tilfældige retninger og kolliderer med hinanden. Der er ingen enkelt hastighed for dem alle.

* Distribution af hastigheder: Molekylerne har en række hastigheder efter en distribution kaldet Maxwell-Boltzmann-distributionen. Denne fordeling skifter mod højere hastigheder, når temperaturen øges.

* Temperatur påvirker gennemsnitlig hastighed: Selvom vi ikke kan angive en bestemt hastighed, kan vi sige, at molekylernes * gennemsnitlige * hastighed øges, når vandet bliver varmere.

Her er en forenklet forklaring:

Forestil dig et værelse fuld af mennesker. Nogle mennesker går langsomt, andre kører, og andre står stille. Dette ligner bevægelsen af ​​molekyler i vand. Jo varmere vandet, jo flere mennesker løber, og jo hurtigere bevæger de sig i gennemsnit.

at forstå mere præcist:

* rod-middel-kvadrat (RMS) hastighed: Et almindeligt anvendt mål for den gennemsnitlige hastighed for molekyler er den rod-middel-kvadratiske hastighed (RMS). Dette beregnes ved at tage kvadratroten af ​​gennemsnittet af de firkantede hastigheder for alle molekyler.

* RMS -hastigheden er proportional med kvadratroden af ​​den absolutte temperatur: Dette betyder, at når temperaturen fordobles, øges RMS -hastigheden med kvadratroden på 2 (ca. 1,41).

Kortfattet: Molekyler i varmt vand bevæger sig i gennemsnit hurtigere end molekyler i koldt vand. Deres bevægelse er dog tilfældig, og de har en række hastigheder. RMS -hastigheden er et nyttigt mål for deres gennemsnitlige hastighed og er direkte relateret til temperaturen.