Otwórz menu główne

Kinetyczno-molekularna teoria gazów

Kinetyczno-molekularna teoria gazów – mikroskopowy model budowy gazów, umożliwiający makroskopowy opis ich właściwości przy założeniu bardzo dużej ilości atomów, cząsteczek lub jonów.

Spis treści

Założenia teoriiEdytuj

Teoria sformułowana jest przy pewnych założeniach:

  • wszystkie ciała składają się z cząstek, których rozmiary można pominąć (epozja),
  • cząstki znajdują się w nieprzerwanym, chaotycznym ruchu,
  • cząstki oddziałują na siebie poprzez zderzenia sprężyste, a między zderzeniami poruszają się zgodnie z zasadami dynamiki Newtona.

Założenia te są w przybliżeniu spełnione dla gazów przy niezbyt wysokich ciśnieniach w niezbyt niskich temperaturach.

Podstawowe równanie teoriiEdytuj

Podstawowym równaniem teorii kinetycznej gazów jest wzór, który pozwala powiązać parametry poszczególnych cząsteczek z parametrami makroskopowymi gazu, takimi jak: ciśnienie, objętość, temperatura. Ma ono postać

 

gdzie:

  – średnia energia kinetyczna cząsteczki,
 stała Boltzmanna,
  – liczba stopni swobody cząsteczki,
  – temperatura gazu.

Równanie średniej kwadratowej prędkości cząsteczkiEdytuj

Równanie średniej kwadratowej prędkości cząsteczki wynika bezpośrednio z podstawowego równania kinetyczno-molekularnej teorii gazów dla jednego mola gazu doskonałego (cząsteczka ma trzy stopnie swobody):

 

gdzie:

  – masa cząsteczki,
  – średni kwadrat jej prędkości.

Stąd

 

lub, używając masy molowej gazu zamiast masy pojedynczej cząsteczki (    to stała Avogadra),

 

gdzie:

 stała gazowa.

Linki zewnętrzneEdytuj