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물질 입자의 평균 속도는 얼마입니까?

물질에서 입자의 평균 속도는 단일 고정 값이 아닙니다 오히려 속도 분포 Maxwell-Boltzmann 분포 에 의해 설명되었습니다 . 이것은 물질의 입자가 끊임없이 다른 속도로 움직이고 있음을 의미합니다.

다음은 고장입니다.

* 온도 : 입자의 평균 속도는 물질의 온도와 직접 관련이 있습니다. 온도가 높을수록 평균 속도가 빠릅니다.

* 분자 질량 : 무거운 입자 (고 분자 질량)는 같은 온도에서 가벼운 입자보다 느리게 이동합니다.

* 물질의 상태 : 고체의 입자는 액체의 입자보다 느리게 이동하여 가스의 입자보다 느리게 이동합니다.

입자 속도를 더 잘 이해하기 위해 몇 가지 주요 개념이 있습니다.

* 루트 평균 제곱 속도 (VRMS) : 이것은 입자의 평균 속도를 표현하는 일반적인 방법입니다. 그것은 모든 입자의 제곱 속도의 평균의 제곱근으로 계산됩니다.

* 가장 가능한 속도 : 이것은 최대 입자 수가 움직이는 속도입니다.

* 평균 속도 : 이것은 모든 입자의 속도의 산술 평균입니다.

공식 :

* vrms =√ (3kt/m) , 어디:

* k는 볼츠 만 상수 (1.38 x 10^-23 J/K)입니다.

* t는 켈빈의 절대 온도입니다

* m은 kg의 한 입자의 질량입니다.

예 :

실온 (298K)에서 질소 분자 (N2) 가스가 있다고 가정 해 봅시다. VRM의 공식을 사용하면 다음을 계산할 수 있습니다.

* VRMS =√ (3 * 1.38 x 10^-23 J/K * 298 K/(28 x 1.66 x 10^-27 kg)) ≈ 515 m/s

이것은 실온에서 질소 분자의 평균 속도가 초당 약 515 미터임을 의미합니다.

기억하십시오 : Maxwell-Boltzmann 분포는 하나의 평균 속도뿐만 아니라 다양한 속도가 있음을 보여줍니다. 일부 입자는 훨씬 느리게 움직이고 다른 입자는 훨씬 더 빠르게 움직입니다.

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