இயக்கக் கொள்கை: வெப்பநிலை மற்றும் மூலக்கூறு வேகம்

1 · கணிப்பு

வெப்பநிலை உண்மையில் சராசரி மூலக்கூறு இயக்கத்தின் அளவு. ஒரு வாயுவின் தனிவெப்பநிலையை இரட்டிப்பாக்கினால், வழக்கமான மூலக்கூறு வேகமும் இரட்டிப்பாகுமா?

• வெப்பநிலையும் வேகமும் நேரடி விகிதத்தில் இருப்பதால், மூலக்கூறு வேகமும் இரட்டிப்பாகும்.
• வேகம், வெப்பநிலையின் இருமடி மூலத்தைச் சார்ந்ததால், 2 அல்லாமல் √2 காரணியால் அதிகரிக்கும்.
• மூலக்கூறு வேகம், வெப்பநிலையைச் சார்ந்தது அல்ல.

2 · அமைப்பு

1. இயக்கக்-கொள்கை-சாண்ட்பாக்ஸ் முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். அறை, ஆர்கான் வாயுவைத் (M = 0.039948 kg/mol) தாங்குகிறது.
2. rms-வேகம் மற்றும் சராசரி-இயக்க-ஆற்றல் வாசிப்புகளை இயக்குங்கள்.
3. ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் வாயு வெப்பநிலையை அமைத்து, rms மூலக்கூறு வேகத்தைப் பதிவு செய்யுங்கள்.

3 · தரவு சேகரி

உங்கள் மூன்று முயற்சிகளுக்கும், √T (x-அச்சு) எதிராக v_rms (y-அச்சு)-ஐ வரையுங்கள். கோடு மூலப்புள்ளி வழியாக நேரா?

4 · பகுப்பாய்வு

1. ஒரு முயற்சிக்கு, R = 8.314 J/(mol·K) மற்றும் M = 0.039948 kg/mol பயன்படுத்தி v_rms = √(3RT/M) கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
2. v_rms, நேரடி விகிதத்தில் அல்லாமல், வெப்பநிலையின் இருமடி மூலத்துடன் ஏன் வளர்கிறது என்று விளக்குங்கள்.

5 · நீட்டிப்பு

1. ஒரே வெப்பநிலையில் உள்ள இரு வாயுக்கள், ஒரே சராசரி இயக்க ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் இலகுவான வாயுவிற்கு (சிறிய M) அதிக v_rms. KE_avg = ½M·v_rms², KE_avg, T-ஐ மட்டுமே சார்ந்தது என்ற உண்மையுடன் இணைத்து, ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
2. ஹீலியம் (M ≈ 0.004 kg/mol), ஒரு பலூனிலிருந்து, காற்று மட்டும் வெளியேறுவதை விட மிக வேகமாக கசிகிறது. இலகுவான வாயு மூலக்கூறுகள், சிறிய துளைகள் வழியாக ஏன் வேகமாக தப்புகின்றன என்பதை, உங்கள் v_rms சூத்திரம் பயன்படுத்தி விளக்குங்கள்.

இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்

← சோதனைக்குத் திரும்பு

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்