اَبا اِباد

kinetic energy in ideal gas model

انرژی جنبشی در مدل گاز ایده‌آل

مدل گاز ایده‌آل (PV=nRT) که در پست قبلی به آن اشاره شد، اولین بار در سال ۱۸۳۴ توسط مهندس و فیزیکدان فرانسوی امیل کلاپیرون ارائه گردید. این در توصیف خیلی از سیستم‌های گازی موفق بود.

در این مدل فرض شده که مولکول‌های گاز حجم بسیار کمی دارند و به صورت تصادفی در همه‌ی جهت‌ها حرکت می‌کنند. فرض دیگر مدل گاز ایده‌آل این است که ذرات با یکدیگر و با دیواره‌ی ظرف به صورت الاستیک برخورد می‌کنند. همچنین انتقال انرژی بین ذرات فقط در زمان برخورد مولکول‌ها با هم اتفاق می افتد. خروجی این فرض این است که تنها شکل انرژی در مدل گاز ایده‌آل انرژی جنبشی‌ست و با توجه به اینکه برخوردها الاستیک هستند، هیچ گونه اتلاف انرژی جنبشی در حین برخوردها وجود ندارد. یکی از خروجی‌های مدل گاز ایده‌آل با این فرض‌ها، میانگین انرژی جنبشی سیستم است که از رابطه‌ی زیر به دست می آید:

K=3/2 × R × T

یعنی انرژی یک سیستم گازی تنها به دما ارتباط دارد. اثبات این رابطه را در آینده‌ی نزدیک به شکل ویدئو کلیپ به اشتراک می گذارم. تا به اینجا فیزیک کلاسیک که شامل سه بخش مکانیک، الکترومغناطیس و ترمودینامیک کلاسیک است را با هم مرور اجمالی کردیم. در پست‌های بعدی کاستی‌های فیزیک کلاسیک که در اوایل قرن بیستم آشکار شد را خواهیم دید.

با تشکر از همراهی شما دوستان گرامی‌ام

 

تصویر: مقاله‌ی معروف کلاپیرون که در آن مدل گاز ایده‌آل رو ارائه کرد.

 

عنوان مقاله به انگلیسی: Memoir on the Motive Power of Heat

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *