Apa itu Suhu kinetik; persamaan keadaan? — Fisika

Definisi 20.7 Fisika Universitas — Tahun 1 · Bab 20 — Teori Kinetik dan Gas Ideal

Suhu sebuah gas ideal didefinisikan oleh energi kinetik rata-rata molekulnya,

\langle\epsilon_k\rangle = \tfrac12 m\langle v^2\rangle = \tfrac32 k_BT ,

sehingga, digabungkan dengan Teorema 20.6,

PV = Nk_BT = nRT, \qquad R = N_Ak_B = 8.314\,\mathrm{J}/(\mathrm{mol}\,\mathrm{K}) ,

itulah persamaan keadaan gas ideal. Yang disebut kelajuan rms (akar rata-rata kuadrat) adalah $u = \sqrt{\langle v^2\rangle} = \sqrt{3k_BT/m} = \sqrt{3RT/M}$ , dengan $M$ massa molarnya.

Diagram Clapeyron sebuah gas ideal: pada tiap suhu isotermnya berupa hiperbola P = nRT/V, makin tinggi untuk T yang makin tinggi. Sebuah transformasi adalah lintasan pada bidang ini; sebuah siklus, lintasan tertutup (). — Diagram Clapeyron sebuah gas ideal: pada tiap suhu isotermnya berupa hiperbola $P = nRT/V$ , makin tinggi untuk $T$ yang makin tinggi. Sebuah transformasi adalah lintasan pada bidang ini; sebuah siklus, lintasan tertutup (Bab 24).

Contoh

Contoh 20.8 (Angka-angka untuk udara)

Nitrogen pada $300\,\mathrm{K}$ : $u = \sqrt{3 \times 8.314 \times 300/0.028} = 517\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ ; hidrogen, $1930\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ ; makin berat makin lambat, sebagai $1/\sqrt M$ . Pada $1\,\mathrm{bar}$ dan $300\,\mathrm{K}$ , $n^* = P/k_BT = 2.4 \times 10^{25}\,\mathrm{m}^{-3}$ : $24\,\mathrm{L}$ tiap mol, $2.7 \times 10^{22}\,$ molekul dalam satu liter. Ruang kelas $200\,\mathrm{m}^{3}$ : $8300\,\mathrm{mol}$ , $240\,\mathrm{kg}$ udara.

Baca dalam konteks →

Contoh

Istilah terkait