L'energia cinetica è quellaenergia, che è determinata dalla velocità di movimento di vari punti appartenenti a questo sistema. In questo caso, si dovrebbe distinguere tra energia, che caratterizza il movimento traslazionale e il movimento rotazionale. Allo stesso tempo, l'energia cinetica media è la differenza media tra l'energia totale dell'intero sistema e la sua energia di riposo, ovvero, in sostanza, il suo valore è l'energia potenziale media.
Il suo valore fisico è determinato dalla formula 3/ 2 kT, in cui sono indicati: T - temperatura, k - costante di Boltzmann. Questo valore può servire come una sorta di criterio di confronto (standard) per le energie contenute in vari tipi di moto termico. Ad esempio, l'energia cinetica media per le molecole di gas nello studio del movimento traslazionale è 17 (- 10) nJ a una temperatura del gas di 500 C. Di norma, gli elettroni hanno la più alta energia nel movimento traslazionale, ma l'energia degli atomi e degli ioni neutri è molto inferiore.
Questo valore, se consideriamo qualsiasi soluzione, gas o liquido a una data temperatura, ha un valore costante. Questa affermazione è vera anche per le soluzioni colloidali.
La situazione è in qualche modo diversa con solidasostanze. In queste sostanze, l'energia cinetica media di qualsiasi particella è troppo piccola per superare le forze di attrazione molecolare, e quindi può muoversi solo intorno a un certo punto, il che fissa convenzionalmente una certa posizione di equilibrio della particella per un lungo periodo di tempo. Questa proprietà consente a un solido di essere sufficientemente stabile in forma e volume.
Se consideriamo le condizioni:moto traslazionale e gas ideale, quindi qui l'energia cinetica media non è una quantità dipendente dal peso molecolare, e quindi viene definita come un valore direttamente proporzionale al valore della temperatura assoluta.
Abbiamo portato tutti questi giudizi allo scopo dimostra che sono validi per tutti i tipi di stati aggregati di materia - in ognuno di essi, la temperatura agisce come la principale caratteristica che riflette la dinamica e l'intensità del movimento termico degli elementi. E questa è l'essenza della teoria cinetica molecolare e il contenuto del concetto di equilibrio termico.
Come sapete, se arrivano due corpi fisiciin interazione reciproca, quindi si verifica un processo di trasferimento di calore tra di loro. Se il corpo è un sistema chiuso, cioè non interagisce con nessun corpo, il suo processo di scambio di calore durerà quanto ci vorrà per equalizzare le temperature di questo corpo e dell'ambiente. Questo stato è chiamato equilibrio termodinamico. Questa conclusione è stata ripetutamente confermata dai risultati degli esperimenti. Per determinare l'energia cinetica media, si dovrebbe fare riferimento alle caratteristiche della temperatura di un determinato corpo e alle sue proprietà di trasferimento del calore.
È anche importante considerare che i microprocessi all'internoi corpi non finiscono anche quando il corpo entra in equilibrio termodinamico. In questo stato, le molecole si muovono all'interno dei corpi, i cambiamenti nella loro velocità, impatti e collisioni. Pertanto, solo una delle nostre numerose affermazioni è soddisfatta: il volume del corpo, la pressione (se stiamo parlando di gas) può differire, ma la temperatura rimarrà costante. Ciò conferma ancora una volta l'affermazione secondo cui l'energia cinetica media del movimento termico nei sistemi isolati è determinata esclusivamente dall'indice di temperatura.
Questo modello è stato stabilito nel corso degli esperimenti da J.Charles nel 1787. Mentre conduceva esperimenti, notò che quando i corpi (gas) sono riscaldati della stessa quantità, la loro pressione cambia secondo una legge direttamente proporzionale. Questa osservazione ha permesso di creare molti dispositivi e cose utili, in particolare un termometro a gas.
