Die Berechnung kinetische Energie in einem idealen Gas
Die Moleküle haben sehr wenig Masse, sondern Gase enthalten viele, viele Moleküle, und weil sie alle kinetische Energie haben, kann die gesamte kinetische Energie ziemlich schnell anhäufen. Mit Hilfe der Physik können Sie feststellen, wieviel gesamte kinetische Energie in einer bestimmten Menge an Gas gibt es? Ja! Jedes Molekül hat diese mittlere kinetische Energie:
Um die gesamte kinetische Energie darstellen, multiplizieren Sie die durchschnittliche kinetische Energie durch die Anzahl der Moleküle, die Sie haben, das ist nNEIN, woher n ist die Anzahl der Mole:
NEINk gleich R, die universelle Gaskonstante, so wird diese Gleichung die folgende:
Wenn Sie 6,0 Mol idealen Gases bei 27 Grad Celsius haben, hier ist, wie viel innere Energie wird in thermische Bewegung eingewickelt (stellen Sie sicher, konvertieren Sie die Temperatur Kelvin):
Dieser wandelt bis etwa 5 Kilokalorien oder Kalorien (Die Art der Energie-Einheit finden Sie auf Nahrungsmittelverpackungen).
Angenommen, Sie testen Sie Ihr neues Helium Blimp aus. Wie es in den Himmel ragt, stoppen Sie sich zu fragen, wie jeder Physiker könnte, wie viel innere Energie dort in das Heliumgas, das die Blimp hält. Das Luftschiff hält 5.400 Kubikmeter Helium bei einer Temperatur von 283 Kelvin. Der Druck des Heliums ist geringfügig größer als der atmosphärische Druck,
Was ist also die gesamte innere Energie des Helium?
Die Gesamt-kinetische Energie Formel besagt, dass KEgesamt = (3/2)nRT. Wissen Sie T, aber was ist n, die Anzahl der Mole? Sie können die Anzahl der Mole von Helium mit der idealen Gasgleichung finden:
PV = nRT
Die Lösung für n gibt Ihnen die folgenden:
Stecken Sie die Zahlen und lösen die Anzahl der Mole zu finden:
Also hast du
Jetzt sind Sie bereit, die Gleichung für die gesamte kinetische Energie zu verwenden:
Setzt man die Zahlen in dieser Gleichung und die Mathematik zu tun gibt Ihnen
So ist die innere Energie des Helium
Das ist ungefähr die gleiche Energie in 94.000 Alkali-Batterien gespeichert.