소개
가스에서 분자의 응집 속도 제곱의 제곱근은 가스의 뿌리 평균 제곱 속도입니다. 19 세기 말에 과학자들은 몇 가지 가정을 바탕으로 가스의 특성에 대한 이론을 제시했습니다.
이러한 기본 아이디어와 가정은 운동 분자 이론의 기초를 형성했습니다. 그들은 다음과 같습니다.
- 가스 입자는 전체 가스 부피에 비해 무시할 수 있습니다.
- 이상적인 가스의 경우, 서로 또는 주변의 입자에 의해 가해지는 매력의 힘이 없습니다.
- 가스 입자는 결코 쉬지 않고 직선을 따라 움직일 때 종종 충돌합니다.
- 충돌은 본질적으로 탄력적이며 총 K.E는 일정하게 유지됩니다.
- 분자의 K.e는 가스의 절대 온도와 직접 관련이 있습니다. 가스 입자는 절대 온도가 0이면 모든 운동 에너지를 잃습니다.
가스의 동역학 이론
분자의 동역학 이론과 Charles 's Law 및 Boyle's Law와 같은 가스 법의 조합은 가스의 동역학 이론으로 알려져 있습니다.
가스의 부피와 온도로 Charles의 법률은 V1/T1 =V2/T2라고 말합니다. 운동 이론에 따르면, 가스 온도의 상승은 가스 입자의 동역학 에너지를 증가시킨다. 더 빠른 움직이는 입자는 서로 떨어져있어 일정한 압력에서 컨테이너 벽과의 충돌 수의 증가를 보상하여 가스의 부피가 증가합니다.
.Boyle의 법칙에 따르면 고정 온도에서 압력과 부피가 반대로 관련되거나 p1v1 =p2v2가 나타납니다. 동역학 이론에서, 가스의 특정 온도 압력에서 가스 분자는 객실의 벽과 함께 가스 분자가 가지고있는 충돌의 수에 의해 결정된다. 더 작은 공간에서 압축되면 가스 분자가 포장되어 충돌 수가 증가하거나 압력이 증가합니다.
가스 입자의 분자 속도
동역학 이론은 모든 가스 입자가 일정한 선형 운동으로 충돌로 이어지고 충돌의 특성에 따라 속도 나 방향을 바꿀 수 있다고 명시하고 있습니다. 가스의 속도는 개별 속도의 제곱 평균을 고려하고 평균의 제곱근을 찾음으로써 계산할 수 있습니다. 이것은 가스의 RMS 속도로 알려져 있습니다.
속도 =vrms =√3rt/mm; R은 이상적인 가스 상수이며, t는 켈빈의 절대 온도 또는 온도이며 MM은 특정 가스의 몰 질량을 나타냅니다.
ke =½ * m * v2.
온도가 증가함에 따라 가스 분자의 평균 운동 에너지도 증가하여 가스 분자의 속도가 더 넓습니다. 분자의 더 큰 분자량은 모든 분자가 동일한 온도에서 유사한 에너지를 가지기 때문에 속도 분포의 대역폭을 감소시킨다.
루트 평균 제곱 속도
가스 샘플에서, 각 가스 분자는 무작위 속도와 방향으로 움직입니다. 가스의 특성을 이해하기 위해 특정 분자를 선택하는 것은 쓸모없고 오해의 소지가있을 수 있습니다. 일부 분자는 가스의 일정한 충돌과 보존 된 운동 에너지로 인해 0에서 속도를 가질 수 있기 때문입니다.
이로 인해 운동 에너지 또는 속도의 값이 계속 변하는 가스의 각 분자를 연구하는 것은 불편합니다. 따라서 연구자들은 가스 샘플에 존재하는 모든 가스 분자의 평균 속도를 고려합니다. 그러나 과학적 계산에 사용되는 가스 분자의 속도를보다 정확하게 계산하는 것은 RMS 속도 또는 뿌리 평균 제곱 입니다. 방법.
각 분자가있는 가스 샘플에 M 분자가있는 경우, MK, 속도 vk는 k =1, 2, 3… .. K를 갖는다. 그런 다음,
C =(C-2) 1/2 =√ [M1V12 + M2V22 + …… ..)/m]
평균 속도는 C =[(M1V12 + M2V22 + ……)/N]에 의해 주어진다.
여기서 m =총 분자 수.
우리는 가스 분자의 개별 속도 제곱의 평균을 가져 와서 가스 샘플의 모든 분자의 집단 속도를 이상적인 표현을 제공하는 합의 제곱근을 찾아 가스 샘플의 뿌리 평균 제곱 속도를 계산합니다. 각 분자의 방향은 중요하지 않기 때문에 모든 분자의 평균 속도로 내려집니다.
vrms =√3kt/m 여기서 k는 볼츠만 일정, t는 켈빈의 절대 온도이고 m은 가스 샘플의 분자 질량 또는 몰 질량을 나타냅니다.
뿌리 평균 제곱 방법의 다양한 응용
화학 외에도 뿌리 평균 제곱 방법은 물리에서 사용되어 이상적인 가스의 뿌리 평균 제곱 속도를 결정합니다.
뿌리 평균 제곱 방법 변동하는 전압에 관한 평균 전력을 찾기 위해 전기로 사용됩니다. 전기 엔지니어는이 방법을 사용하여시기 적절한 변동이 발생하는 회로에서 평균 전력을 계산합니다. 번갈아 가면 파형은 사인 곡선을 모방하여 주어진 하중에서 평균 전력을 분석하는 데 도움이됩니다.
뿌리 평균 제곱 의 효율로 인해 전력 출력을 추론하는 방법. 많은 국가의 전력 출력 전압은 항상 root 평균 제곱 에 언급됩니다. 값이지만 피크 값은 루트 평균 제곱 에서 추론 될 수 있습니다. 값.
RMS의 애플리케이션은 오류 계산으로 확장되어 두 데이터 세트의 RMS가 확인되어 0에서 오류의 평균 편차를 찾을 수 있습니다. RMS는 이론에서 얻은 데이터와 실용이 서로 오류를 찾기 위해 서로에 비해 추론 될 때 사용됩니다. RMS 값은 0 오류에서 데이터의 편차를 보여줍니다.
결론
뿌리 평균 제곱 방법은 닫힌 챔버 또는 용기에서 가스 샘플의 절대 속도를 계산하는 데 사용됩니다. 가스 내 분자의 평균 속도의 제곱근은 가스에서 입자의 뿌리 평균 제속 속도를 계산하는 데 사용됩니다. 뿌리 평균 제곱 속도는 결합 된 분자 온도와 중량, 재료의 운동 에너지에 직접적인 영향을 미치는 두 가지 요소를 고려합니다. 가스의 RMS 속도는 가스의 동역학 이론에 기초하여 추론 될 수 있으며, 샘플 분자의 속도는 가스의 절대 온도 및 몰 질량에 의존한다고한다.
