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固体中の原子の速度はどのくらいですか?

固体の原子は静止していません。彼らは平衡位置の周りに振動します。これらの振動の速度は、次のようないくつかの要因に依存します。

* 温度: 温度が上昇すると、原子はより激しく振動し、平均速度が増加します。

* 材料: 異なる材料は、異なる振動周波数と振幅を持っています。たとえば、金属はプラスチックよりも速い振動を備えています。

* フェーズ: 振動速度は、固体よりも液体とガスの方が高くなります。

* 特定の原子: 単一の材料内であっても、異なる原子はわずかに異なる振動周波数を持つことができます。

固体に原子に単一の「速度」はありません。 代わりに、平均振動速度について説明します 、 debyeモデルを使用して計算できます または他の理論モデル。

これがそれについて考える方法です:

*スプリングに取り付けられたボールを想像してください。ボールを引っ張って手放すと、前後に振動します。ボールの速度は振動中に変化し、転換点でゼロであり、中央で最大に達します。

*固体の原子はこれらのボールのようなもので、平衡位置の周りに振動します。温度は、彼らがどれほど活発に振動するかを決定します。

固体の平均振動速度の典型的な値は、室温で毎秒数百メートルの範囲にあります。 これは、同じ素材の音速よりも大幅に低く、通常は毎秒数千メートルの範囲です。

ただし、これは単なる平均であることを覚えておくことが重要です。個々の原子は、振動のランダムな性質により、任意の瞬間にはるかに高い速度または低速度を持つことができます。

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