Kinetische Energie ist dasEnergie, die durch die Bewegungsgeschwindigkeit verschiedener zu diesem System gehörender Punkte bestimmt wird. In diesem Fall sollte zwischen der Energie unterschieden werden, die die Translationsbewegung und die Rotationsbewegung kennzeichnet. Darüber hinaus ist die durchschnittliche kinetische Energie die durchschnittliche Differenz zwischen der Gesamtenergie des gesamten Systems und seiner Ruheenergie, dh ihr Wert ist im Wesentlichen der Durchschnittswert der potenziellen Energie.
Sein physikalischer Wert wird durch die Formel 3 bestimmt/ 2 kT, in denen angegeben ist: Т - Temperatur, k - Boltzmann-Konstante. Dieser Wert kann als eine Art Vergleichskriterium (Standard) für die in verschiedenen Arten von thermischen Bewegungen enthaltenen Energien dienen. Beispielsweise beträgt die durchschnittliche kinetische Energie für Gasmoleküle bei der Untersuchung der Translationsbewegung 17 (- 10) nJ bei einer Gastemperatur von 500 ° C. In der Regel haben Elektronen während der Translationsbewegung die größte Energie, aber die Energie neutraler Atome und Ionen ist viel geringer.
Wenn wir eine Lösung, ein Gas oder eine Flüssigkeit bei einer bestimmten Temperatur betrachten, hat dieser Wert einen konstanten Wert. Diese Aussage gilt auch für kolloidale Lösungen.
Bei solid ist die Situation etwas andersSubstanzen. In diesen Substanzen ist die durchschnittliche kinetische Energie eines Partikels zu klein, um die molekularen Anziehungskräfte zu überwinden, und kann sich daher nur um einen bestimmten Punkt bewegen, der eine bestimmte Gleichgewichtsposition des Partikels über einen langen Zeitraum bedingt festlegt. Diese Eigenschaft ermöglicht es dem Feststoff, in Form und Volumen ausreichend stabil zu sein.
Wenn wir die Bedingungen berücksichtigen:Translationsbewegung und ideales Gas, dann ist hier die durchschnittliche kinetische Energie keine von der Molekülmasse abhängige Größe und wird daher als ein Wert bestimmt, der direkt proportional zur absoluten Temperatur ist.
Wir haben all diese Urteile getroffen, umzeigen, dass sie für alle Arten von Aggregatzuständen der Materie gelten - in jedem von ihnen ist die Temperatur das Hauptmerkmal, das die Dynamik und Intensität der thermischen Bewegung von Elementen widerspiegelt. Und das ist die Essenz der molekularkinetischen Theorie und der Inhalt des Konzepts des thermischen Gleichgewichts.
Wie Sie wissen, wenn zwei physische Körper kommenWechselwirkung untereinander entsteht dann ein Wärmeaustauschprozess zwischen ihnen. Ist der Körper ein geschlossenes System, das heißt, er interagiert nicht mit Körpern, so dauert sein Wärmeübertragungsprozess so lange, wie es erforderlich ist, um die Temperaturen dieses Körpers und der Umgebung auszugleichen. Dieser Zustand wird als thermodynamisches Gleichgewicht bezeichnet. Diese Schlussfolgerung wurde durch die Ergebnisse von Experimenten wiederholt bestätigt. Um die durchschnittliche kinetische Energie zu bestimmen, sollte man sich den Eigenschaften der Temperatur eines bestimmten Körpers und seinen Wärmeübertragungseigenschaften zuwenden.
Es ist auch wichtig zu berücksichtigen, dass sich Mikroprozesse im Inneren befindenKörper enden nicht, selbst wenn der Körper in ein thermodynamisches Gleichgewicht gerät. In diesem Zustand findet die Bewegung von Molekülen innerhalb des Körpers statt, ihre Geschwindigkeiten ändern sich, Stöße und Kollisionen. Daher ist nur eine von mehreren Aussagen erfüllt - Körpervolumen, Druck (wenn es sich um Gas handelt) können variieren, aber hier bleibt die Temperatur immer noch konstant. Dies bestätigt erneut die Behauptung, dass die durchschnittliche kinetische Energie der thermischen Bewegung in isolierten Systemen allein durch den Temperaturindikator bestimmt wird.
Dieses Muster wurde während der Experimente von J. hergestellt.Charles im Jahre 1787. Er führte Experimente durch und bemerkte, dass sich der Druck von Körpern (Gasen), die um die gleiche Menge erwärmt werden, gemäß einem direkt proportionalen Gesetz ändert. Diese Beobachtung ermöglichte es, viele nützliche Geräte und Dinge zu schaffen, insbesondere ein Gasthermometer.
