Elementi di Fisica e applicazioni
Carlo Elce
I gas
Energia cinetica media di una molecola
La teoria cinetica molecolare dei gas, sviluppata da scienziati come Bernoulli, Clausius, Maxwell e Boltzmann, suggerisce che l'energia cinetica di una molecola è proporzionale alla temperatura.
M
v
T = temp
Contenitore
L'energia cinetica di una molecola di gas KEavg rappresenta l'energia media del moto rettilineo di una molecola in collisione con altre molecole di gas o con le pareti del contenitore. Essa è proporzionale alla temperatura assoluta T del gas. (Nota che non c'è dipendenza dalla massa M della molecola.)
Variabili
Temperatura assoluta:
T
Costante di Boltzmann:
kB = 1.381·10-23 joule/K
Formula
KE media di una molecola di gas:
KEavg = 3/2 · k · T
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Esempio
L'energia cinetica di traslazione KEavg di una mole di un qualsiasi gas ideale alla temperatura T è determinata:
T = 273 K
La costante di Boltzmann è
k = 1.381·10-23 joule/K
Il numero di Avogadro è
NA = 6.022·1023/mole - numero di particelle per mole
Perciò la KE totale di una mole è:
KEav = (3/2)·k·T·NA
KEav = 3.4·103 joule/mole
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