5.8
Tüm gaz parçacıkları, parçacığın kilogram cinsinden kütlesinin ve saniyede metre cinsinden hızın bir fonksiyonu olan kinetik enerjiye sahiptir. Her çarpışmada, ayrı ayrı gaz parçacıklarının hızları değişir. Bu nedenle, bir gaz parçacıkları topluluğunda aslında hızlar ve kinetik enerjiler bir aralıkta dağılım gösterir.
Bu, herhangi bir anda bazı moleküllerin diğerlerinden daha yavaş hareket ettiği anlamına gelir;ancak ortalama kinetik enerji aynı kalır. Ortalama kinetik enerji, her ikisi de belirli bir gaz için belirli bir sıcaklıkta sabit kalan hızların karelerinin ortalamasıyla veya ortalama hızın karesiyle orantılıdır. Dolayısı ile, bir mol gazın ortalama kinetik enerjisi, Avogadro sabiti NA eklenerek ifade edilir.
Parçacık başına kütlenin çarpımı ve mol başına Avogadro parçacık sabiti, mol başına kilogram cinsinden gazın molar kütlesine eşittir. Kinetik moleküler teoriden bir mol gazın ortalama kinetik enerjisinin sıcaklıkla doğru orantılı olduğunu hatırlayın. Karmaşık türevler yoluyla, orantılılık sabiti 3/2 R olarak bulunur.
İki denklemi birleştirilip, terimler yeniden düzenlendiğinde, ve her iki tarafta kare kök alındığında hızın ortalama karesinin kare kökü ortalama karekök veya RMS hız olarak da adlandırılır molar kütle ve gazın mutlak sıcaklığı arasındaki ilişki görülür. RMS hızı molar kütle ile ters orantılıdır ve sıcaklıkla doğru orantılıdır. İki gazın helyum ve argon aynı sıcaklıkta olduğunu varsayalım.
Helyum daha düşük molar kütleye sahip olduğundan, denklem helyumun argondan daha yüksek bir RMS hızına sahip olması gerektiğini gösterir. Benzer bir gözlem, aynı sıcaklıkta üç gaz için moleküler hızların dağılımı grafiğinde yapılabilir. Tüm gazlar aynı ortalama kinetik enerjiye sahip olsa da, en hafif gaz olan helyumun hem en yüksek RMS hızına hem de en geniş moleküler hız aralığına karşılık gelen en geniş hız dağılımına sahip olduğuna dikkat edin.
Farklı sıcaklıklarda herhangi bir gazın hız dağılımının bir grafiği, RMS hızında bir artış ve daha yüksek sıcaklıklarda hız dağılımının genişlemesini gösterir. Kısacası, gazlar daha yüksek sıcaklıklarda daha hızlı hareket eder. Örneğin, sıcak yiyeceklerden gelen aroma oluşturan gaz parçacıkları, soğuk yiyecektekileden daha hızlı hareket eder.
Bu nedenle sıcak yemeğin kokusu, soğuk yemeğe göre daha hızlı algılanır.
Kinetik moleküler teori, çeşitli gaz yasaları tarafından tanımlanan davranışları niteliksel olarak açıklar. Bu teorinin varsayımları, bu bireysel yasa…
Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.