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분자는 뜨거운 물에서 얼마나 빨리 움직입니까?

뜨거운 물에서 분자에 단일 속도를 줄 수는 없습니다. 이유는 다음과 같습니다.

* 분자 운동은 무작위입니다 : 액체의 분자는 끊임없이 무작위 방향으로 움직이고 서로 충돌합니다. 그들 모두에게는 단일 속도가 없습니다.

* 속도 분포 : 분자는 Maxwell-Boltzmann 분포라는 분포에 따라 다양한 속도를 가지고 있습니다. 이 분포는 온도가 증가함에 따라 더 높은 속도로 이동합니다.

* 온도는 평균 속도에 영향을 미칩니다. 우리는 특정 속도를 말할 수는 없지만 물이 점점 더워지면서 분자의 * 평균 * 속도가 증가한다고 말할 수 있습니다.

여기 단순화 된 설명이 있습니다 :

사람들로 가득 찬 방을 상상해보십시오. 어떤 사람들은 천천히 걷고 있고, 어떤 사람들은 달리고 있고, 어떤 사람들은 여전히 ​​서 있습니다. 이것은 물에서 분자의 움직임과 유사합니다. 물이 뜨거울수록 사람들이 더 많이 달리고 평균적으로 더 빨리 움직입니다.

보다 정확하게 이해하려면 :

* 루트 평균 제곱 (RMS) 속도 : 분자의 평균 속도의 일반적으로 사용되는 측정은 RMS (Root-Mean-Square) 속도입니다. 이것은 모든 분자의 제곱 속도의 평균의 제곱근을 취함으로써 계산됩니다.

* RMS 속도는 절대 온도의 제곱근에 비례합니다. 이는 온도가 두 배로 증가함에 따라 RMS 속도가 제곱근 2의 제곱근 (약 1.41)만큼 증가 함을 의미합니다.

요약 : 온수의 분자는 냉수의 분자보다 평균적으로 더 빠르게 움직입니다. 그러나 그들의 움직임은 무작위이며 다양한 속도가 있습니다. RMS 속도는 평균 속도의 유용한 척도이며 온도와 직접 관련이 있습니다.

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