Teori Kinetik: Suhu dan Laju Molekul

1 · Ramal

Suhu sebenarnya ukuran gerakan molekul purata. Jika anda menggandakan suhu mutlak gas, adakah laju molekul biasa juga berganda?

• Laju molekul juga berganda, kerana suhu dan laju berkadar terus.
• Laju molekul meningkat dengan faktor √2, bukan 2, kerana laju bergantung pada punca kuasa dua suhu.
• Laju molekul tidak bergantung pada suhu.

2 · Susun

1. Buka praset eksperimen-kinetik dan tekan Set semula. Kebuk menahan gas argon (M = 0.039948 kg/mol).
2. Aktifkan bacaan laju-rms dan tenaga-kinetik-purata.
3. Tetapkan suhu gas bagi setiap percubaan dan rekod laju rms molekul.

3 · Kumpul Data

Plot v_rms (paksi-y) melawan √T (paksi-x) bagi tiga percubaan anda. Adakah garisnya lurus melalui asal?

4 · Analisis

1. Bagi satu percubaan, kira v_rms = √(3RT/M) menggunakan R = 8.314 J/(mol·K) dan M = 0.039948 kg/mol. Bandingkan dengan jadual.
2. Terangkan mengapa v_rms membesar dengan punca kuasa dua suhu dan bukannya berkadar terus dengannya.

5 · Lanjutkan

1. Dua gas pada suhu sama mempunyai tenaga kinetik purata sama, tetapi gas lebih ringan (M lebih kecil) mempunyai v_rms lebih tinggi. Terangkan mengapa, menggunakan KE_avg = ½M·v_rms² bersama fakta bahawa KE_avg hanya bergantung pada T.
2. Helium (M ≈ 0.004 kg/mol) bocor keluar daripada belon jauh lebih pantas daripada belon kempis daripada udara sahaja. Gunakan formula v_rms anda untuk menerangkan mengapa molekul gas lebih ringan melolos melalui liang halus lebih pantas.

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma