האנרגיה הקינטית היאאנרגיה, הנקבעת על ידי מהירות התנועה של נקודות שונות השייכות למערכת זו. במקרה זה, יש צורך להבחין בין האנרגיה המאפיינת את התנועה translational ואת התנועה הסיבובית. במקרה זה, האנרגיה הקינטית הממוצעת היא ההפרש הממוצע בין האנרגיה הכוללת של המערכת כולה לבין האנרגיה הנותרת שלה, כלומר, בעיקרה, גודלה הוא הערך הממוצע של האנרגיה הפוטנציאלית.
Ее физическая величина определяется по формуле 3 / 2 кТ, שבו מסומנים: T - טמפרטורה, k - קבוע בולצמן. ערך זה יכול לשמש סוג של קריטריון השוואה (התייחסות) עבור האנרגיות הכלולות סוגים שונים של תנועה תרמית. לדוגמה, האנרגיה הקינטית הממוצעת למולקולות גז בחקר התנועה המתורגמת היא 17 (- 10) nJ בטמפרטורת גז של 500 ג '. ככלל, לאלקטרונים יש את האנרגיה הגבוהה ביותר בתנועה טרנסלציונית, אך האנרגיה של אטומים ויונים ניטרליים נמוכה הרבה יותר.
ערך זה, אם ניקח בחשבון כל פתרון, גז או נוזלים כי הוא נתון בטמפרטורה נתון, יש ערך קבוע. אמירה זו נכונה לגבי פתרונות קולואידים.
Несколько иначе обстоит дело с твердыми חומרים. בחומרים אלה, האנרגיה הקינטית הממוצעת של כל חלקיק קטנה מכדי להתגבר על כוחות המשיכה המולקולרית, ולכן היא יכולה לנוע רק בנקודה מסוימת, אשר מותנית בתנאים מסוימים במצב שיווי משקל מסוים של החלקיקים לאורך זמן רב. תכונה זו מאפשרת מוצק להיות יציב למדי בצורת ונפח.
אם נשקול את התנאים:תנועה תנועתית וגז אידיאלי, אז כאן האנרגיה הקינטית הממוצעת אינה כמות התלויה במסה המולקולרית, ולכן נקבעת כערך היחס ישר לטמפרטורה המוחלטת.
קבענו את כל פסקי הדין האלה על מנתמראים שהם תקפים לכל סוגי מצבי החומר המצטברים - באחד מהם הטמפרטורה משמשת כמאפיין העיקרי המשקף את הדינמיקה ואת עוצמת התנועה התרמית של אלמנטים. וזו מהות התיאוריה הקינטית המולקולרית ותכני מושג שיווי המשקל התרמי.
כידוע, אם מגיעים שני גופים פיזייםלאינטראקציה זה עם זה, ואז מתרחש תהליך העברת חום ביניהם. אם הגוף הוא מערכת סגורה, כלומר, הוא אינו מקיים אינטראקציה עם אף גופה, הרי שתהליך חילופי החום שלו יימשך כל זמן שיידרש כדי להשוות את הטמפרטורות של גוף זה והסביבה. מצב זה נקרא שיווי משקל תרמודינמי. מסקנה זו אושרה שוב ושוב על ידי תוצאות הניסויים. כדי לקבוע את האנרגיה הקינטית הממוצעת, יש להתייחס למאפייני הטמפרטורה של גוף מסוים ותכונות העברת החום שלו.
חשוב לקחת בחשבון שמיקרו-מעבדים בפניםגופים אינם מסתיימים אפילו כשהגוף נכנס לשיווי משקל תרמודינמי. במצב זה התנועה של מולקולות מתרחשת בתוך הגופים, המהירות שלהם משתנה, השפעות והתנגשויות. לכן, רק אחת מכמה מההצהרות שלנו מתקיימות - נפח גוף, לחץ (אם מדובר על גז) יכולים להשתנות, אך כאן הטמפרטורה עדיין תישאר קבועה. זה שוב מאשר את הקביעה כי האנרגיה הקינטית הממוצעת של תנועה תרמית במערכות מבודדות נקבעת אך ורק על ידי מחוון הטמפרטורה.
דפוס זה נקבע במהלך ניסויים על ידי ג'יי.צ'ארלס בשנת 1787. תוך כדי ניסויים הבחין שכאשר מחממים גופים (גזים) באותה הכמות, הלחץ שלהם משתנה בהתאם לחוק פרופורציונלי ישיר. תצפית זו אפשרה ליצור מכשירים ודברים שימושיים רבים, בפרט - מדחום גז.
