في دراسة غازات مثالية نرى أن الغاز يتكون من ذرات وجزيئات تتحرك وفقًا للقوانين التي تحددها الحركية. في الغاز ، تكون جزيئاته متباعدة جدًا ، مع وجود فراغ بينهما. نرى أيضًا أن السمة الرئيسية للغازات هي أنه يوجد عمليًا تفاعل فقط بين جزيئاتها عندما تتصادم مع بعضها البعض.
فيما يتعلق بقانون الغاز المثالي ، يمكننا القول أنه يوضح لنا العلاقة بين الضغط والحجم ودرجة الحرارة وعدد المولات. يتم الحصول على هذه العلاقة من نموذج بسيط للغازات ، مما يجعل من الممكن تحديد العلاقة بين الكميات العيانية بناءً على دراسة حركة الذرات والجزيئات. تستند النظرية الحركية للغازات إلى أربعة افتراضات:
1 – يتكون الغاز من جزيئات في حالة حركة غير منظمة ودائمة. يمكن أن يكون لكل جزيء سرعة مختلفة عن الجزيئات الأخرى.
2 – يتفاعل كل جزيء غاز مع الجزيئات الأخرى فقط من خلال الاصطدامات (قوى الاتصال العادية). الطاقة الوحيدة للجزيئات هي الطاقة الحركية.
3 – جميع التصادمات بين الجزيئات وجدران الحاوية التي تحتوي على الغاز مرنة تمامًا. يتم الحفاظ على الطاقة الحركية الكلية ، لكن سرعة كل جزيء يمكن أن تتغير.
4 – الجزيئات صغيرة للغاية. معظم الحجم الذي يشغله الغاز عبارة عن مساحة فارغة.
بناءً على هذه الافتراضات ، يوضح بولتزمان وماكسويل أن متوسط الطاقة الحركية للجزيئات الكلية للغاز المثالي يتناسب مع درجة الحرارة ، وفقًا للتعبير:
حيث k هو ثابت بولتزمان و N هو عدد الجزيئات. يمكن حساب قيمة k من ثابت الغاز R ورقم Avogadro Nال لكل
يوضح التعبير الذي تم الحصول عليه أن درجة الحرارة تتناسب مع متوسط الطاقة الحركية لجزيئات الغاز المثالي. وهكذا ، نرى أن درجة الحرارة هي متوسط درجة اهتياج الجزيئات في الغاز. باستخدام عدد الشامات ، لدينا:
بقلم دوميتيانو ماركيز
تخرج في الفيزياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/teoria-cinetica-dos-gases.htm