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Was ist die kinetische Theorie?
Die Kinetische Theorie offeriert eine Erklärung der mikroskopischen Eigenschaften von Temperatur und Wärme, wohingegen die Thermodynamik deren makroskopischen Eigenschaften untersucht. Schon im 17. Jahrhundert vermuteten Physiker wie Francis Bacon, dass Wärme eine Form der Bewegung ist.
Was ist die kinetische Energie eines Teilchens?
Die darin enthaltene kinetische Energie aller Teilchen entspricht in etwa der kinetischen Energie eines schweren Gegenstands, der sich mit einer Geschwindigkeit von bewegt.
Wie befinden sich Atome und Moleküle in Gasen?
Wie im letzten Abschnitt beschrieben befinden sich die Atome oder Moleküle in Gasen in ständiger ungeordneter Bewegung, wobei die Bewegungsenergie von der Temperatur des Gases abhängt. Die universelle Gasgleichung zeigt, dass das thermische Verhalten aller Gase nahezu identisch ist.
Warum sind Moleküle gegenüber Flüssigkeiten und Festkörpern sehr weit entfernt?
Moleküle gegenüber Flüssigkeiten und Festkörpern sehr weit voneinander entfernt sind (die Dichte von Gasen etwa 1000-mal geringer als die der Flüssigkeiten) und damit der Abstand der Teilchen wesentlich größer ist als ihr Durchmesser, sind die Kräfte, die die Gasteilchen aufeinander ausüben, verschwindend gering.
Wie benötigst du die mittlere kinetische Energie?
Zur Berechnung der mittleren kinetischen Energie () benötigst du die mittleren Geschwindigkeit der betrachteten Massepunkte. Daraus kannst du dann die mittlere kinetische Energie bestimmen: .
Wie benötigst du kinetische Energie aus der Beschleunigung?
Um die kinetische Energie aus der Beschleunigungsarbeit herzuleiten, benötigst du zuerst die relevanten Formeln. Die Arbeit bei konstanter Kraft wird mit angegeben. Die allgemeine Formulierung der Kraft ist und den Weg kannst du als beschreiben. Durch Einsetzen dieser beiden Formeln in die Formel für die Arbeit erhältst du: .
Welche Geschwindigkeiten haben die Teilchen eines Gases?
Die Teilchen eines Gases haben unterschiedliche Geschwindigkeiten. Die Geschwindigkeitsverteilung ist temperaturabhängig. Folgende Abbildung zeigt die Geschwindigkeitsverteilung der Teilchen eines Gases bei zwei unterschiedlichen Temperaturen:
Was ist der Druck eines Gases auf die Gefäßwand?
Der Druck eines abgeschlossenen Gases auf die Gefäßwand ist eine Folge der beim Aufprall vieler Teilchen übertragenen Impulse. Mit Hilfe des Impulserhaltungssatzes erhält man mit einer recht einfachen Berechnung folgenden Zusammenhang zwischen dem Druck in einem idealen Gas und der mittleren kinetischen Energie der Moleküle.