19.7
Stellen Sie sich ein Gas in einem Behälter vor, in dem alle Gasmoleküle kinetische Energie haben, die von der Masse des Moleküls und seiner Geschwindigkeit abhängt.
Die Bewegung der Gasmoleküle ist zufällig in Größe und Richtung, die durchschnittliche kinetische Energie bleibt jedoch gleich.
Erinnern Sie sich an die kinetische Molekültheorie, dass die durchschnittliche translatorische kinetische Energie pro Molekül nur von der Temperatur abhängt.
Wenn Sie die kinetischen Energiegleichungen vergleichen, die Terme neu anordnen und die Quadratwurzel auf beiden Seiten ziehen, wird die Quadratwurzel der mittleren quadratischen Geschwindigkeit in Beziehung gesetzt, die auch als mittlere quadratische Geschwindigkeit oder RMS-Geschwindigkeit bezeichnet wird.
Mit jeder Kollision ändert sich die Geschwindigkeit einzelner Gasteilchen. Daher weist eine Ansammlung von Gasmolekülen eine leicht asymmetrische Geschwindigkeitsverteilungskurve auf, die als Maxwell-Boltzmann-Verteilung bekannt ist. Der Peak der Kurve entspricht der wahrscheinlichsten Geschwindigkeit, die kleiner als die RMS-Geschwindigkeit ist.
Ein Diagramm der Geschwindigkeitsverteilung für jedes Gas bei unterschiedlichen Temperaturen zeigt eine Erhöhung der RMS-Geschwindigkeit und eine Verbreiterung der Geschwindigkeitsverteilung bei höheren Temperaturen.
Die Bewegung von Molekülen in einem Gas ist zufällig, sowohl in Bezug auf die Größe als auch auf die Richtung für einzelne Moleküle. Ein Gas aus viele…
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