Come utilizzare l'energia cinetica per spiegare quali sono le cause pressione del Gas

Come utilizzare l'energia cinetica per spiegare quali sono le cause pressione del Gas

Pensare di bambini ad una festa di compleanno o pic-nic rimbalzare all'impazzata in un gioco gonfiabile-Palazzo o castello. Molecole d'aria in un contenitore chiuso come quello sono: volenti o nolenti andando in ogni direzione e con nulla per correggere il loro movimento individuale, a capofitto, ma il superiore, inferiore e i lati del contenitore. I fisici uso energia cinetica per definire l'energia che l'aria di molecole e i ragazzi, hanno come si muovono. Si può facilmente spiegare il rapporto tra l'energia cinetica delle molecole d'aria e la pressione che creano.

Istruzioni

• Spiegare che aria è costituito da molecole piccole, ampiamente separati di gas come ossigeno, O2, azoto, o N2, argon, o Ar e idrogeno o H2, movimento ad alta velocità.

• Spiegare che queste molecole di aria non rallentare o cambiare la direzione del loro movimento fino a quando essi si scontrano con e riflettere da un ostacolo come un'altra molecola di aria o superiore, inferiore o i lati di un contenitore che lo contiene.

• Spiegare che quando una molecola di gas si scontra con la parte superiore o inferiore o i lati di un contenitore che lo contiene, il cambiamento nella quantità di moto della molecola è uguale una forza esercitata sul recipiente che lo contiene.

• Aggiungere che i fisici riguardano l'energia cinetica, o KE, quantità di moto (p) e massa (m) utilizzando l'equazione KE = (p ^ 2) / 2m. Spiegare che secondo questa equazione, maggiore energia cinetica porta a maggiore slancio e maggiore forza esercitata sul contenitore inclusione di un gas.

• Spiegare ulteriormente che l'energia cinetica è l'energia che ha qualsiasi oggetto in movimento, come una molecola di aria, a causa del suo movimento.

• Dare la definizione fisica di KE in termini di massa di un oggetto in movimento (m) e il quadrato della velocità dell'oggetto (v ^ 2): KE = 1/2 mv ^ 2.

• Dare la legge dei gas perfetti in termini di pressione (P); numero, o le talpe, di molecole di gas (n); una costante (R 0,0821 litri per atmosfere); temperatura in gradi Kelvin (T); e volume (V): P = (nRT) / V.

• Sottolineare che secondo questa equazione, come la temperatura (T) di un gas aumenta o diventa più grande, la pressione del gas (P) aumenta.

• Ora a spiegare che la temperatura di un gas in gradi Kelvin (T) è uguale a due terzi del prodotto del reciproco di un altro costante (k) e l'energia cinetica: T = 2/(3k) x 1/2 mV ^ 2. La costante k è di Boltzmann costante; è uguale a 1,38 x 10^(-23) Joule per grado Kelvin.

• Si noti che secondo questa equazione, come l'energia cinetica (1/2mv ^ 2) delle molecole di un gas aumenta, la temperatura (T) del gas aumenta.

• Riassumere osservando che questo spiega il rapporto causale tra energia cinetica e pressione del gas. Come l'energia cinetica media (1/2mv ^ 2) delle molecole di un gas aumenta, la temperatura (T) del gas aumenta. Inoltre, quando la temperatura del gas aumenta, aumenta la pressione (P) del gas. Un aumento dell'energia cinetica provoca un aumento della pressione del gas; una diminuzione dell'energia cinetica provoca una diminuzione della pressione del gas.