تئوری جنبشی گازها

هوا یک گاز است، و گازها را می توان با ملاحظۀ فعالیت کوچک مقیاس مولکولهای منفرد یا با نظر به فعالیت بزرگ مقیاس گاز به عنوان یک کل مورد مطالعه قرار داد. ما می توانیم فعالیت گاز را به طور مستقیم اندازه گیری کرده یا احساس کنیم. اما برای مطالعۀ فعالیت مولکولها، بایستی از یک مدل نظری استفاده کنیم. این مدل، که نظریۀ جنبشی گازها نامیده می شود، فرض می گیرد که اندازۀ مولکولها نسبت به فاصلۀ آنها خیلی کوچک است. مولکولها در سکون، حرکت تصادفی ( اتفاقی ) و غالبا در حال برخورد با یکدیگر و با دیواره های ظرفشان هستند.
مولکولهای منفرد خصوصیات فیزیکی استاندارد جرم، تکانه، و انرژی را دارا هستند. چگالی یک گاز عبارتست از نسبت مجموع جرم مولکولها به حجمی که گاز اشغال می کند. فشار یک گاز اندازۀ تکانۀ خطی مولکولهاست. همانطور که مولکولهای گاز با دیوارۀ ظرف برخورد می کنند، تکانۀ خود را به دیواره ها انتقال می دهند، و این نیرویی را ایجاد می کند که قابل اندازه گیری است. حاصل تقسیم نیرو بر مساحت به عنوان فشار تعریف می شود. دمای یک گاز معیاری از انرژی جنبشی متوسط گاز است. مولکولها در حرکت اتفاقی دایمی هستند، و انرژیی ( جرم × مربع سرعت ) وجود دارد که با آن حرکت معادل است. هر چه دما بالاتر، حرکت ( جنبش ) بیشتر.
در یک جامد، محل مولکولها نسبت به یکدیگر ثابت می ماند. ولی در یک گاز، مولکولها می توانند به اطراف حرکت کنند و به طرق مختلف بر یکدیگر و بر محیط اطرافشان تأثیر متقابل بگذارند. همانطور که در بالا ذکر شد، همیشه یک جزء اتفاقی حرکت مولکولی وجود دارد. همه ی سیالات می توانند طوری حرکت کنند ( جاری شوند ) که انگار در یک حرکت اجباری ( جریان ) قرار دارند. این حرکت اجباری به حرکت تصادفی طبیعی مولکوله اضافه می شود. در مقیاس مولکولی هیچگونه فرقی بین جزء تصادفی یا جزء اجباری وجود ندارد. در یک لولۀ پیتوت، فشار حاصل از جزء تصادفی را به مانند فشار ساکن اندازه گیری می کنیم، و این فشار ( فشار تصادفی ) را با جزء اجباری جمع کرده و فشار کل را می یابیم.
منبع:http://www.academist.ir