teoria fizyczna wyjaśniająca właściwości i zachowanie materii poprzez ruch i interakcje jej najmniejszych cząstek: atomów, cząsteczek i jonów.
Wzór na stężenie cząsteczek: n = N / V — stosunek liczby cząsteczek do objętości
n — stężenie cząstek (cząsteczek) na jednostkę objętości. Jest używane do obliczania ciśnienia i innych wielkości makroskopowych w gazie.
Wzór na ciśnienie gazu idealnego: P = (1/3)·m·n·v²̄ — związek ciśnienia z masą, stężeniem i średnią kwadratową prędkości cząsteczek
Ciśnienie gazu jest wyjaśniane przez zderzenia cząsteczek ze ściankami.
m — masa jednej cząstki,
v²̄ — średnia kwadratowa prędkość,
n — stężenie.
To równanie wiąże parametry mikroskopowe z ciśnieniem makroskopowym.
Wzór na energię kinetyczną: K = (1/2)·m·v² — energia ruchu cząstki o masie m i prędkości v
Jest to energia mechaniczna ruchu postępowego pojedynczej cząstki. v — chwilowa prędkość cząsteczki.
Wzór na ciśnienie poprzez średnią energię kinetyczną: P = (2/3)·n·K̄
K̄ — średnia energia kinetyczna cząstki. Ta forma pokazuje, że ciśnienie jest proporcjonalne do energii cząsteczek.
Wzór na średnią energię kinetyczną cząsteczek: K̄ = (3/2)·k·T — temperatura jest proporcjonalna do średniej energii kinetycznej ruchu cząstek
Temperatura jest proporcjonalna do średniej energii kinetycznej ruchu cząstek. k — stała Boltzmanna. Wzór jest fundamentalny dla powiązania MKT z termodynamiką.
Wzór na energię kinetyczną: W = (1/2)·m₀·v² — energia ruchu cząstki o masie m₀ i prędkości v
m₀ — masa jednej cząsteczki, v — chwilowa prędkość. To jest podstawa do wyprowadzenia ciśnienia i średniej energii gazu.
Wzór na ciśnienie gazu idealnego: p = (2/3)·n·W̄ — ciśnienie jest proporcjonalne do stężenia cząsteczkowego i ich średniej energii kinetycznej
Ciśnienie gazu idealnego jest wprost proporcjonalne do średniej energii kinetycznej jego cząsteczek. Wzór jest wyprowadzony na podstawie modelowania chaotycznego ruchu cząsteczek.
Wzór na zależność średniej energii kinetycznej cząsteczek od temperatury: W̄ = (3/2)·k·T
Temperatura gazu służy jako miara średniej energii kinetycznej jego cząsteczek. Jest to fundamentalna zależność między parametrami makro i mikro.
Wzór na średnią kwadratową prędkość cząsteczek: v = √(3RT / μ) — zależy od temperatury, stałej gazowej i masy molowej
Wzór pozwala znaleźć średnią prędkość cząsteczek w danej temperaturze. μ — masa molowa gazu, R — uniwersalna stała gazowa.
Wzór na stan gazu idealnego: p·V = N·k·T = n·R·T — związek między ciśnieniem, objętością, temperaturą, liczbą cząstek i ilością substancji
Łączy makroskopowe parametry gazu: ciśnienie, objętość i temperaturę —
z parametrami mikro: liczbą cząstek N lub ilością substancji n.
Wzór występuje w dwóch formach:
• Mikroskopowa: pV = NkT
• Makroskopowa: pV = nRT
Wzór na stan gazu idealnego poprzez masę: p·V = (m / μ)·R·T — związek między ciśnieniem, objętością i temperaturą z masą gazu i masą molową
m — masa gazu, μ — jego masa molowa. Wzór jest przydatny do obliczeń z daną masą substancji.
Wzór na zależność między uniwersalną stałą gazową, liczbą Avogadra i stałą Boltzmanna: R = NA·k
Ta zależność pozwala przejść od parametrów mikro (poprzez k) do form makro (poprzez R). NA — stała Avogadra.
Wzór na średnią kwadratową prędkość cząsteczek: v²̄ = (3·k·T) / m₀ — zależy od temperatury, stałej Boltzmanna i masy jednej cząsteczki
Pozwala obliczyć średnią aktywność kinetyczną cząsteczek w danej temperaturze. k — stała Boltzmanna, m₀ — masa jednej cząsteczki.
Wzór na efektywną (pierwiastek średniej kwadratowej) prędkość cząsteczek: vrms = √(v²̄) — pierwiastek kwadratowy ze średniej kwadratowej prędkości
Jest to pierwiastek kwadratowy ze średniej kwadratowej prędkości. Używane w obliczeniach ciśnienia, pędu, strumienia ciepła. Im wyższa temperatura — tym wyższa vrms.
Wzór na średnią kwadratową prędkość cząsteczek: v = √(3·R·T / μ) — zależy od temperatury, uniwersalnej stałej gazowej i masy molowej
Pokazuje zależność średniej prędkości od temperatury i masy molowej gazu. Przydatne do obliczeń, gdy podana jest μ — masa molowa substancji.