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粒子の平均速度はどのくらいですか?

物質内の粒子の平均速度は単一の固定値ではありません むしろ、速度の分布 maxwell-boltzmann分布によって記述されています 。 これは、物質の粒子が常に異なる速度で常に動いていることを意味します。

これが故障です:

* 温度: 粒子の平均速度は、物質の温度に直接関連しています。 温度が高いほど、平均速度が速くなります。

* 分子量: 重い粒子(高分子腫瘤)は、同じ温度で軽い粒子よりも遅く移動します。

* 物質状態: 液体の粒子よりもゆっくりと動く固体の粒子は、ガス内の粒子よりも遅く移動します。

粒子速度をよりよく理解するために、ここにいくつかの重要な概念があります:

* ルート平均速度(VRMS): これは、粒子の平均速度を表現する一般的な方法です。これは、すべての粒子の平方速度の平均の平方根として計算されます。

* 最も可能性の高い速度: これは、粒子の最大数が動いている速度です。

* 平均速度: これは、すべての粒子の速度の算術平均です。

式:

* vrms =√(3kt/m) 、 どこ:

* kはボルツマン定数(1.38 x 10^-23 j/k)です

* Tはケルビンの絶対温度です

* mはkgの1つの粒子の質量です

例:

室温(298 K)で窒素分子(N2)のガスがあるとしましょう。 VRMSの式を使用して、計算できます。

* vrms =√(3 * 1.38 x 10^-23 j/k * 298 k/(28 x 1.66 x 10^-27 kg))≈515m/s

これは、室温での窒素分子の平均速度が毎秒約515メートルであることを意味します。

覚えておいてください: Maxwell-Boltzmannの分布は、平均速度だけでなく、速度の範囲があることを示しています。一部の粒子ははるかに遅く動きますが、他の粒子ははるかに速く動きます。

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