Vì sao khi nhiệt độ tăng, phân tử khí chuyển động nhanh hơn?

-
Mô hình chuyển động các phân tử khi khi nhiệt độ thay đổi:



Năng lượng mà một vật (trong trường hợp này là phân tử khí) có thể có do chuyển động được gọi là động năng (Kinetic Energy, KE). Khi tác dụng một lực lên một vật sẽ tạo nên công, giúp vật gia tốc và tích lũy động năng:

trong đó, m là khối lượng vật (nghĩa là các phân tử khí), 𝑣 là tốc độ chuyển động trung bình của các phân tử khí.

Nói là tốc độ trung bình vì nếu quan sát kỹ ta sẽ thấy các phân tử khí không luôn chuyển động với tốc độ như nhau do còn phải xét đến năng lượng va chạm giữa các phân tử khí với nhau, nếu có.

Quan hệ giữa động năng (KE) và nhiệt độ (T) thông qua hằng số Boltzman (k) đối với chất khí:

𝑘 là hằng số (Boltzmann), m không đổi với một lượng khí cụ thể, nên khi nhiệt độ T tăng, thì tốc độ chuyển động trung bình 𝑣 của khí phải tăng.

Lập luận trên cho chất khí sẽ khác đi đôi chút khi xét với các vật chất kích thước lớn. Khi ấy, nhiệt năng do nhiệt độ tăng, một phần làm tăng nhiệt độ của vật, phần còn lại chuyển thành động năng như nêu trên.



Nguyễn Trọng Thọ 





Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

-
Image
Phản ứng iodoform Phản ứng iodoform chỉ được đề cập ở mức độ cần thiết trong chương trình trung học phổ thông. Sau đây là một số điểm cần chú ý thêm. A. Phản ứng iodoform xảy ra với chất nào? Trên nguyên tắc, phản ứng iodoform xảy ra khi có nhóm methyl ketone CH₃CO–, nghĩa là xảy được với Methyl ketone : Ví dụ:   Ethanal : do cũng có nhóm CH₃CO– tuy không phải là methyl ketone: B. Ngoài các trường hợp trên, phản ứng iodoform còn có thể xảy ra với chất nào khác? Alcohol bậc II (2° alcohol) có nhóm methyl ở vị trí alpha (α) , trong đó có alkan-2-ol: Ví dụ:  Alcohol bậc I (1° alcohol) duy nhất có thể cho phản ứng iodoform là ethanol : Vậy tại sao các alcohol bậc II (2° alcohol) có nhóm methyl ở vị trí alpha cũng như ethanol có thể cho phản ứng iodoform? Đó là do chúng có thể bị oxi hóa bởi I₂ trong NaOH thành methyl ketone (hoặc ethanal), hệ quả là sản phẩm trung gian tạo thành cho được phản ứng iodoform. Thật vậy, như ta đã biết, halogen có thể phản ứng với base ttheo một ...
Read more
-
 Thói quen sinh hoạt có thể tạo gốc tự do trong cơ thể Các thói quen sinh hoạt không lành mạnh có thể tạo ra gốc tự do trong cơ thể qua các quá trình như oxi hóa, chuyển hóa các chất độc hại, và phản ứng với các yếu tố môi trường. Những gốc tự do này thường là những phân tử không bền, hoạt tính mạnh, có khả năng gây tổn hại cho tế bào, DNA, protein và màng lipid, từ đó dẫn đến các bệnh mãn tính và lão hóa sớm. Sau đây là một số trường hợp: 1. Hút thuốc lá    - Gốc hydroxyl (OH•): Được sinh ra do các phản ứng hóa học khi các hóa chất trong khói thuốc xâm nhập cơ thể.       Tổn hại: Gốc hydroxyl rất dễ phản ứng và có khả năng phá hủy màng tế bào, gây tổn thương lipid, protein và DNA, làm tăng nguy cơ ung thư phổi.    - Gốc superoxide (O₂⁻•): Khi cơ thể phản ứng với các chất độc từ khói thuốc, sự sinh ra gốc superoxide làm tăng stress oxy hóa.     Tổn hại: Gốc superoxide có thể gây tổn thương mô phổi, gây viêm và dẫn đến bệnh phổi tắc ...
Read more
-
Image
So sánh thế điện cực Đó là bài tập 12.16 trong sách Bài tập Hóa học 12 Chân Trời Sáng Tạo. Tác giả cho thí nghiệm  Vì Pb không tác dụng với Cu²⁺ nên phải kết luận Cu²⁺/Cu < Pb²⁺/Pb. Điều này trái với dãy thế điện cực chuẩn, trong đó E⁰(Pb²⁺/Pb) = – 0,13V < E⁰(Cu²⁺/Cu) = + 0,34V, nên hoặc thí nghiệm ở điều kiện không chuẩn , hoặc đề bài cho nhầm thí nghiệm . Nếu thí nghiệm không ở điều kiện chuẩn, nghĩa là các dung dịch liên quan không phải 1M ở 25°C. Ta xét 2 trường hợp: nồng độ không chuẩn, và nhiệt độ không chuẩn (nồng độ cho trước). A. Nồng độ không chuẩn 1. Các bán phản ứng và thế điện cực chuẩn Với chì (Pb): Pb²⁺ + 2e⁻ ⇌ Pb,    E°(Pb²⁺/Pb) = -0.13 V Với đồng (Cu): Cu²⁺ + 2e⁻ ⇌ Cu,    E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V 2. Phương trình Nernst Trong đó: - E : thế điện cực trong điều kiện không chuẩn - E° : thế điện cực chuẩn - R : hằng số khí lý tưởng (8.314 J mol⁻¹ K⁻¹) - T : nhiệt độ (298 K ở điều kiện chuẩn) - n : số electron trao đổi (bằng 2 đối với cả Pb v...
Read more