In de studie van ideale gassen we zien dat een gas is samengesteld uit atomen en moleculen, die bewegen volgens de wetten die door de kinematica zijn vastgesteld. In een gas zijn de deeltjes meestal erg ver uit elkaar, met een leegte ertussen. We zien ook dat het belangrijkste kenmerk van gassen is dat er praktisch alleen interactie is tussen hun deeltjes wanneer ze met elkaar botsen.
Met betrekking tot de ideale gaswet kunnen we zeggen dat het ons de relatie laat zien tussen druk, volume, temperatuur en aantal mol. Deze relatie wordt verkregen uit een eenvoudig model voor gassen, dat het mogelijk maakt om de relatie tussen macroscopische grootheden te bepalen op basis van de studie van de beweging van atomen en moleculen. De kinetische theorie van gassen is gebaseerd op vier postulaten:
1 – het gas wordt gevormd door moleculen die wanordelijk en permanent in beweging zijn. Elk molecuul kan een andere snelheid hebben dan de andere.
2 – elk gasmolecuul interageert alleen met de andere door botsingen (normale contactkrachten). De enige energie van moleculen is kinetische energie.
3 – alle botsingen tussen de moleculen en de wanden van de container die het gas bevat, zijn perfect elastisch. De totale kinetische energie blijft behouden, maar de snelheid van elk molecuul kan veranderen.
4 – moleculen zijn oneindig klein. Het grootste deel van het volume dat door een gas wordt ingenomen, is lege ruimte.
Op basis van deze postulaten laten Boltzmann en Maxwell zien dat de gemiddelde kinetische energie van de totale moleculen van een ideaal gas evenredig is met de temperatuur, volgens de uitdrukking:
Waar k de Boltzmann-constante is en N het aantal moleculen. De waarde van k kan worden berekend uit de gasconstante R en het Avogadro-getal NDE per
De verkregen uitdrukking laat zien dat de temperatuur evenredig is met de gemiddelde kinetische energie van de moleculen van een ideaal gas. We zien dus dat temperatuur een gemiddelde is van de mate van agitatie van moleculen in een gas. Als we het aantal mol gebruiken, hebben we:
Door Domitiano Marques
Afgestudeerd in natuurkunde
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/teoria-cinetica-dos-gases.htm