고체의 운동 에너지
* 진동 에너지 : 고체의 원자와 분자는 고정되지 않습니다. 그들은 고정 된 위치 주위를 진동합니다. 이 진동 운동은 고체의 운동 에너지에 기여합니다.
* 번역 에너지 : 전체 고체가 움직일 수 있지만, 개별 원자와 분자는 주로 진동 운동을 나타냅니다. 그들은 약간의 번역 운동을 가지고 있지만, 이것은 일반적으로 진동 운동에 비해 훨씬 작습니다.
* 회전 에너지 : 일부 고형물은 회전 운동을 보일 수 있으며, 이는 동역학 에너지에도 기여합니다.
고체에서 운동 에너지 계산
고체의 총 운동 에너지를 계산하는 것은 모든 개별 원자와 분자의 에너지를 합산하기 때문에 상당히 복잡합니다. 이것은 다음에 대한 지식이 필요합니다.
* 온도 : 온도는 원자/분자의 평균 운동 에너지와 직접 관련이 있습니다.
* 비열 용량 : 이 값은 고체의 주어진 질량의 온도를 1도 씩 높이기 위해 얼마나 많은 에너지가 필요한지를 나타냅니다.
* 자유도 : 원자/분자가 움직일 수있는 방법 (번역, 진동, 회전). 이것은 고체의 구조에 따라 다릅니다.
예 :
실온에서 철분의 운동 에너지를 계산하고 싶다고 가정 해 봅시다. 당신은 필요할 것입니다 :
* 철 블록의 질량.
* 철의 비열 용량.
* 철 블록의 온도.
그런 다음 다음 공식 (단순화)을 사용합니다.
동역학 에너지 =(질량) x (비열 용량) x (온도)
중요한 참고 : 이 계산은 평균 운동 에너지의 추정치 만 제공합니다. 실제 운동 에너지 분포는 복잡하며 통계적 고려 사항이 포함됩니다.
결론
고체의 운동 에너지는 주로 원자/분자의 진동 운동에 기인하지만, 단순히 움직이는 물체의 에너지가 아닙니다. 총 운동 에너지를 계산하려면 온도, 비열 용량 및 고체의 자유도를 고려해야합니다.
