| |
 |
Теперь можно провести прямую связь между температурой и движением молекул газа. В любом газе, при любой температуре, скорость отдельных молекул может принимать значения от нуля до крайне высокой. Однако, наиболее вероятная скорость оказалась находящейся в прямой пропорции к квадратному корню от абсолютного значения температуры. По мере повышения температуры наиболее вероятная скорость молекул газа увеличивается. Если абсолютная температура возрастает в четыре раза, то наиболее вероятная скорость молекул – в два.
Так что для любого отдельного газа температура является величиной, тесно привязанной к наиболее вероятной скорости молекул. Однако, для того, чтобы корректно обобщить это правило для любых газов, надо принять в расчет массу молекул этого газа. При любой заданной температуре, согласно формуле Максвелла-Больцмана, наиболее вероятная скорость обратно пропорциональна квадратному корню этой массы. Чем массивнее молекулы, тем медленнее они движутся. Молекула кислорода в шестнадцать раз массивнее молекулы водорода, поэтому молекула водорода движется в четыре раза (четыре – квадратный корень из шестнадцати) быстрее, чем молекула кислорода при любой заданной температуре.
Но кинетическая энергия, как я уже объяснял в главе 3, равняется произведению половины массы на квадрат скорости, и вкупе со всеми только что приведенными мной данными мы получаем, что при любой заданной температуре средняя кинетическая энергия молекул всех газов одинакова. Молекулы одного газа могут быть массивнее молекул другого, но тогда они обладают меньшей скоростью; если же их масса меньше, то и скорость их, соответственно, выше. Так или иначе, произведение массы на квадрат скорости будет во всех случаях одинаково. А поскольку скорость увеличивается пропорционально квадратному корню температуры, то и кинетическая энергия, пропорциональная квадрату скорости, является прямо пропорциональной температуре (см. рис. 5).
То есть, можно сказать, что словом «температура» мы называем среднюю кинетическую энергию молекул, из которых состоит газ.
<<... предыдущая стр. :: следующая стр...>>
1 :: 2 :: 3 :: 4 :: 5 :: 6 :: 7 :: 8 :: 9 :: 10 :: 11 :: 12 :: 13 :: 14 :: 15 :: 16 :: 17 :: 18 :: 19 :: 20 :: 21 :: 22 :: 23 :: 24 :: 25 :: 26 :: 27 :: 28 :: 29 :: 30 :: 31 :: 32 :: 33 :: 34 :: 35 :: 36 :: 37 :: 38 :: 39 :: 40 :: 41 :: 42 :: 43 :: 44 :: 45 :: 46 :: 47 :: 48 :: 49 :: 50 :: 51 :: 52 :: 53 :: 54 :: 55 :: 56 :: 57 :: 58 :: 59 :: 60 :: 61 :: 62 :: 63 :: 64 :: 65 :: 66 :: 67 :: 68 :: 69 :: 70 :: 71 :: 72 :: 73 :: 74 :: 75 :: 76 :: 77 :: 78 :: 79 :: 80 :: 81 :: 82 :: 83 :: 84 :: 85 :: 86 :: 87 :: 88 :: 89 :: 90 :: 91 :: 92 :: 93 :: 94 :: 95 :: 96 :: 97 :: 98 :: 99 :: 100 :: 101 :: 102 :: 103 :: 104 :: 105 :: 106 :: 107 :: 108 :: 109 :: 110 :: 111 :: 112 :: 113 :: 114 :: 115 :: 116 :: 117 :: 118 :: 119 :: 120 :: 121 :: 122 :: 123 :: 124 :: 125 :: 126 :: 127 :: 128 :: 129 :: 130 :: 131 :: 132 :: 133 :: 134 :: 135 :: 136 :: 137 :: 138 :: 139 :: 140 :: 141 :: 142 :: 143 :: 144 :: 145 :: 146 :: 147 :: 148 :: 149 :: 150 :: 151 :: 152 :: 153 :: 154 :: 155 :: 156 :: 157 :: 158 :: 159 :: 160 :: 161 :: 162 :: 163 :: 164 :: 165 :: 166 :: 167 :: 168 :: 169 :: 170 :: 171 :: 172 :: 173 :: 174 :: 175 :: 176 :: 177 :: 178 :: 179 :: 180 :: 181 :: 182 :: 183 :: 184 :: 185 :: 186 :: 187 :: 188 :: 189 :: 190 :: 191 :: 192 :: 193 :: 194 :: 195 :: 196 :: 197 :: 198 :: 199 :: 200 :: 201 :: 202 :: 203 :: 204 :: 205 :: 206 :: 207 :: 208 :: 209 :: 210 :: 211 :: 212 :: 213 :: 214 :: 215 :: 216 :: 217 :: 218 :: 219 :: 220 :: 221 :: 222 :: 223 :: 224 :: 225 :: 226 :: 227 :: 228 :: 229 :: 230 :: 231 :: 232 :: 233 :: 234 :: 235 :: 236 :: 237 :: 238 :: 239 :: 240 :: 241 :: 242 :: 243 :: 244 :: 245 :: 246 :: 247 :: 248 :: 249 :: 250 :: 251 :: 252 :: 253 :: 254 :: 255 :: 256 :: 257 :: 258 :: 259 :: 260 :: 261 :: 262 :: 263 :: 264 :: 265 :: 266 :: 267 :: 268 :: 269 :: 270 :: 271 :: 272 :: 273 :: 274 :: 275 :: 276 :: 277 :: 278 :: 279 :: 280 :: 281 :: 282 :: 283 :: 284 :: 285 :: 286 :: 287 :: 288 :: 289 :: 290 :: 291 :: 292 :: 293 :: 294 :: 295 :: 296 :: 297 :: 298 :: 299 :: 300 :: 301 :: 302 :: 303 :: 304 :: 305 :: 306 :: 307 :: 308 :: 309 :: 310 :: 311 :: 312 :: 313 :: 314 :: 315 :: 316 :: 317 :: 318 :: 319 :: 320 :: 321 :: 322 :: 323 :: 324 :: 325 :: 326 :: 327 :: 328 :: 329 :: 330 :: 331 :: 332 :: 333 :: 334 :: 335 :: 336 :: 337 :: 338 :: 339 :: 340 :: 341 :: 342 :: 343 :: 344 :: 345 :: 346 :: 347 :: 348 :: 349 :: 350 :: 351 :: 352 :: 353 :: 354 :: 355 :: 356 :: 357 :: 358 :: 359 :: 360 :: 361 :: 362 :: 363 :: 364 :: 365 :: 366 :: 367 :: 368 :: 369 :: 370 :: 371 :: 372 :: 373 :: 374 :: 375 ::
| |
| |
|
|
|
