Quale delle seguenti asserzioni è esatta per l’energia cinetica media delle molecole di due gas perfetti alla stessa temperatura?
Le molecole di gas diversi hanno la stessa energia cinetica media. Il gas le cui molecole hanno massa minore ha maggiore energia cinetica media. Il gas le cui molecole hanno massa maggiore ha energia cinetica media maggiore.
A B C
La temperatura di un gas è direttamente proporzionale alla sua energia cinetica (temperatura cinetica) e quindi alla velocità media delle sue molecole. Per "gas ideale" si intende un gas che possieda le seguenti proprietà:

In conseguenza di ciò:

In un gas ideale l'energia cinetica media delle molecole del gas è direttamente proporzionale alla temperatura:

I gas ideali vengono descritti dalla legge dei gas perfetti con buona approssimazione solo quando la pressione è sufficientemente bassa e la temperatura sufficientemente alta. La teoria cinetica dei gas fa uso della meccanica statistica per correlare questo movimento all'energia cinetica media degli atomi e delle molecole del sistema. Benché la temperatura sia legata all'energia cinetica "media" delle particelle di un gas, ogni particella ha la sua energia, che potrebbe non corrispondere alla media. In un gas a una determinata temperatura le molecole componenti, per via delle continue collisioni che causano scambio di energia cinetica tra esse, avranno velocità differenti. All'interno di un gas, ad esempio, le molecole si trovano a distanze tali per cui la forza risulterà in media di valore piccolo, essendo queste dotate di un'alta energia cinetica. Per temperatura cinetica si intende quindi la temperatura alla quale dovrebbero trovarsi le particelle del gas sulla superficie terrestre per muoversi con energia cinetica pari a quella che hanno nelle condizioni in cui invece si trovano, seguendo direttamente la definizione microscopica di temperatura data dalla teoria cinetica dei gas. Tale valore è possibile calcolarlo a partire dalla definizione stessa di neutrone termico: è detto tale un neutrone che dispone, approssimativamente, della stessa energia cinetica media delle particelle che lo circondano, siano essi atomi o molecole. La temperatura di centinaia di gradi a grandi altezze non indica un caldo enorme, ma è solo la temperatura cinetica e cioè la temperatura che sarebbe necessaria al livello del mare affinché le molecole possedessero la stessa energia cinetica che hanno a queste altezze. Teoria cinetica dei gas

La teoria cinetica dei gas descrive un gas come un gran numero di piccole particelle (atomi o molecole) che sono in costante movimento casuale. Un aumento di temperatura, provocando aumento dell'energia cinetica del gas, generalmente provoca una diminuzione di solubilità per l'effetto di allontanamento delle molecole gassose dalla fase liquida. Molecole con maggiore energia cinetica nella regione a temperatura del gas più elevata incidono sulla particella con una maggiore quantità di momento rispetto alle molecole nella regione fredda; ciò causa una migrazione delle particelle in una direzione opposta al gradiente di temperatura superficiale. La pressione è spiegata dalla teoria cinetica come conseguenza delle forze esercitate dalle collisioni delle molecole del gas con le pareti del recipiente. A livello microscopico l'energia cinetica media "E" delle molecole del sistema tiene conto dei moti di traslazione, di rotazione e di vibrazione delle molecole. Pertanto, con la minore energia cinetica dei gas in T2, ci sarebbe una resistenza minima delle molecole in collisione con l'ingranaggio in direzione statisticamente opposta. Le molecole costituiscono un serbatoio termico infinito nel quale esse si muovono di moto browniano casuale con un'energia cinetica media che è determinata dalla temperatura. L'energia cinetica media di una molecola del gas è:

Dal momento che tutte le particelle hanno la stessa massa, possiamo riferire la sommatoria esclusivamente alla velocità formula_24 ed utilizzare la definizione della velocità quadratica media. All'equilibrio termodinamico ci si aspetta che l'energia cinetica di una particella di massa "m", quasi libera come quelle di un gas ideale, abbia una energia cinetica media dell'ordine di:

dove

Quindi a tale energia cinetica media corrisponde una quantità di moto media dell'ordine di:

Associando alla quantità di moto la lunghezza d'onda, secondo la relazione di de Broglie, definiamo quindi lunghezza d'onda termica la quantità:

dove


Essa è sostanzialmente la lunghezza d'onda di de Broglie media delle particelle di un gas ideale ad una data temperatura. Stimò il numero di molecole in un millimetro cubo di gas, a temperatura e pressione ambiente, a partire dai dati ottenuti dalla teoria cinetica dei gas. Utilizzando l'equazione di stato dei gas perfetti: formula_21, dove "R" è la costante del gas perfetto, pari a 8,3143 J/(mol × K), possiamo estrapolare una stima della velocità quadratica media:

Da quest'ultima si deduce che la velocità delle molecole è direttamente proporzionale alla radice quadrata della temperatura e dipende ovviamente dalla massa molare delle molecole. Un altro meccanismo ha invece effetti opposti: durante le collisioni tra le molecole del gas, l'energia cinetica viene temporaneamente convertita in energia potenziale. Quando il moto delle molecole è casuale, la temperatura è una misura dell'energia cinetica interna. Se la temperatura è costante, le molecole hanno la stessa energia, quindi il gradiente di concentrazione equivale all'esistenza di un gradiente di pressione (parziale nel caso di interdiffusione di gas). Nella formulazione cinetica della termodinamica il principio zero rappresenta la tendenza a raggiungere un'energia cinetica media delle molecole dei corpi in equilibrio termico distribuita uniformemente nello spazio: si avrà quindi un passaggio di energia dal corpo con le molecole più energetiche a quello con le molecole meno energetiche, ovvero dal corpo caldo a quello freddo. L'energia cinetica media "E" di tutte le molecole presa da sola costituisce invece l'energia termica. La temperatura di un gas è direttamente proporzionale alla sua energia cinetica (temperatura cinetica) e quindi alla velocità media delle sue molecole. Per "gas ideale" si intende un gas che possieda le seguenti proprietà:

In conseguenza di ciò:

In un gas ideale l'energia cinetica media delle molecole del gas è direttamente proporzionale alla temperatura:

I gas ideali vengono descritti dalla legge dei gas perfetti con buona approssimazione solo quando la pressione è sufficientemente bassa e la temperatura sufficientemente alta. La teoria cinetica dei gas fa uso della meccanica statistica per correlare questo movimento all'energia cinetica media degli atomi e delle molecole del sistema. Benché la temperatura sia legata all'energia cinetica "media" delle particelle di un gas, ogni particella ha la sua energia, che potrebbe non corrispondere alla media. In un gas a una determinata temperatura le molecole componenti, per via delle continue collisioni che causano scambio di energia cinetica tra esse, avranno velocità differenti. All'interno di un gas, ad esempio, le molecole si trovano a distanze tali per cui la forza risulterà in media di valore piccolo, essendo queste dotate di un'alta energia cinetica. Molecole con maggiore energia cinetica nella regione a temperatura del gas più elevata incidono sulla particella con una maggiore quantità di momento rispetto alle molecole nella regione fredda; ciò causa una migrazione delle particelle in una direzione opposta al gradiente di temperatura superficiale. Pertanto, con la minore energia cinetica dei gas in T2, ci sarebbe una resistenza minima delle molecole in collisione con l'ingranaggio in direzione statisticamente opposta. Per temperatura cinetica si intende quindi la temperatura alla quale dovrebbero trovarsi le particelle del gas sulla superficie terrestre per muoversi con energia cinetica pari a quella che hanno nelle condizioni in cui invece si trovano, seguendo direttamente la definizione microscopica di temperatura data dalla teoria cinetica dei gas. Utilizzando l'equazione di stato dei gas perfetti: formula_21, dove "R" è la costante del gas perfetto, pari a 8,3143 J/(mol × K), possiamo estrapolare una stima della velocità quadratica media:

Da quest'ultima si deduce che la velocità delle molecole è direttamente proporzionale alla radice quadrata della temperatura e dipende ovviamente dalla massa molare delle molecole. Un altro meccanismo ha invece effetti opposti: durante le collisioni tra le molecole del gas, l'energia cinetica viene temporaneamente convertita in energia potenziale. All'equilibrio termodinamico ci si aspetta che l'energia cinetica di una particella di massa "m", quasi libera come quelle di un gas ideale, abbia una energia cinetica media dell'ordine di:

dove

Quindi a tale energia cinetica media corrisponde una quantità di moto media dell'ordine di:

Associando alla quantità di moto la lunghezza d'onda, secondo la relazione di de Broglie, definiamo quindi lunghezza d'onda termica la quantità:

dove


Essa è sostanzialmente la lunghezza d'onda di de Broglie media delle particelle di un gas ideale ad una data temperatura. Un aumento di temperatura, provocando aumento dell'energia cinetica del gas, generalmente provoca una diminuzione di solubilità per l'effetto di allontanamento delle molecole gassose dalla fase liquida. Teoria cinetica dei gas

La teoria cinetica dei gas descrive un gas come un gran numero di piccole particelle (atomi o molecole) che sono in costante movimento casuale. La pressione è spiegata dalla teoria cinetica come conseguenza delle forze esercitate dalle collisioni delle molecole del gas con le pareti del recipiente. A livello microscopico l'energia cinetica media "E" delle molecole del sistema tiene conto dei moti di traslazione, di rotazione e di vibrazione delle molecole. Stimò il numero di molecole in un millimetro cubo di gas, a temperatura e pressione ambiente, a partire dai dati ottenuti dalla teoria cinetica dei gas. Le molecole costituiscono un serbatoio termico infinito nel quale esse si muovono di moto browniano casuale con un'energia cinetica media che è determinata dalla temperatura. L'energia cinetica media di una molecola del gas è:

Dal momento che tutte le particelle hanno la stessa massa, possiamo riferire la sommatoria esclusivamente alla velocità formula_24 ed utilizzare la definizione della velocità quadratica media. Quando il moto delle molecole è casuale, la temperatura è una misura dell'energia cinetica interna. Nella formulazione cinetica della termodinamica il principio zero rappresenta la tendenza a raggiungere un'energia cinetica media delle molecole dei corpi in equilibrio termico distribuita uniformemente nello spazio: si avrà quindi un passaggio di energia dal corpo con le molecole più energetiche a quello con le molecole meno energetiche, ovvero dal corpo caldo a quello freddo. L'energia cinetica media "E" di tutte le molecole presa da sola costituisce invece l'energia termica. La temperatura di centinaia di gradi a grandi altezze non indica un caldo enorme, ma è solo la temperatura cinetica e cioè la temperatura che sarebbe necessaria al livello del mare affinché le molecole possedessero la stessa energia cinetica che hanno a queste altezze. Tale valore è possibile calcolarlo a partire dalla definizione stessa di neutrone termico: è detto tale un neutrone che dispone, approssimativamente, della stessa energia cinetica media delle particelle che lo circondano, siano essi atomi o molecole. L'energia cinetica delle molecole, oltre che dalla velocità, dipende anche dalla massa di queste. La temperatura di un gas è direttamente proporzionale alla sua energia cinetica (temperatura cinetica) e quindi alla velocità media delle sue molecole. Per "gas ideale" si intende un gas che possieda le seguenti proprietà:

In conseguenza di ciò:

In un gas ideale l'energia cinetica media delle molecole del gas è direttamente proporzionale alla temperatura:

I gas ideali vengono descritti dalla legge dei gas perfetti con buona approssimazione solo quando la pressione è sufficientemente bassa e la temperatura sufficientemente alta. La teoria cinetica dei gas fa uso della meccanica statistica per correlare questo movimento all'energia cinetica media degli atomi e delle molecole del sistema. Molecole con maggiore energia cinetica nella regione a temperatura del gas più elevata incidono sulla particella con una maggiore quantità di momento rispetto alle molecole nella regione fredda; ciò causa una migrazione delle particelle in una direzione opposta al gradiente di temperatura superficiale. Benché la temperatura sia legata all'energia cinetica "media" delle particelle di un gas, ogni particella ha la sua energia, che potrebbe non corrispondere alla media. In un gas a una determinata temperatura le molecole componenti, per via delle continue collisioni che causano scambio di energia cinetica tra esse, avranno velocità differenti. All'interno di un gas, ad esempio, le molecole si trovano a distanze tali per cui la forza risulterà in media di valore piccolo, essendo queste dotate di un'alta energia cinetica. Per temperatura cinetica si intende quindi la temperatura alla quale dovrebbero trovarsi le particelle del gas sulla superficie terrestre per muoversi con energia cinetica pari a quella che hanno nelle condizioni in cui invece si trovano, seguendo direttamente la definizione microscopica di temperatura data dalla teoria cinetica dei gas. Utilizzando l'equazione di stato dei gas perfetti: formula_21, dove "R" è la costante del gas perfetto, pari a 8,3143 J/(mol × K), possiamo estrapolare una stima della velocità quadratica media:

Da quest'ultima si deduce che la velocità delle molecole è direttamente proporzionale alla radice quadrata della temperatura e dipende ovviamente dalla massa molare delle molecole. Un altro meccanismo ha invece effetti opposti: durante le collisioni tra le molecole del gas, l'energia cinetica viene temporaneamente convertita in energia potenziale. All'equilibrio termodinamico ci si aspetta che l'energia cinetica di una particella di massa "m", quasi libera come quelle di un gas ideale, abbia una energia cinetica media dell'ordine di:

dove

Quindi a tale energia cinetica media corrisponde una quantità di moto media dell'ordine di:

Associando alla quantità di moto la lunghezza d'onda, secondo la relazione di de Broglie, definiamo quindi lunghezza d'onda termica la quantità:

dove


Essa è sostanzialmente la lunghezza d'onda di de Broglie media delle particelle di un gas ideale ad una data temperatura. Un aumento di temperatura, provocando aumento dell'energia cinetica del gas, generalmente provoca una diminuzione di solubilità per l'effetto di allontanamento delle molecole gassose dalla fase liquida. Teoria cinetica dei gas

La teoria cinetica dei gas descrive un gas come un gran numero di piccole particelle (atomi o molecole) che sono in costante movimento casuale. La pressione è spiegata dalla teoria cinetica come conseguenza delle forze esercitate dalle collisioni delle molecole del gas con le pareti del recipiente. A livello microscopico l'energia cinetica media "E" delle molecole del sistema tiene conto dei moti di traslazione, di rotazione e di vibrazione delle molecole. Stimò il numero di molecole in un millimetro cubo di gas, a temperatura e pressione ambiente, a partire dai dati ottenuti dalla teoria cinetica dei gas. Le molecole costituiscono un serbatoio termico infinito nel quale esse si muovono di moto browniano casuale con un'energia cinetica media che è determinata dalla temperatura. Pertanto, con la minore energia cinetica dei gas in T2, ci sarebbe una resistenza minima delle molecole in collisione con l'ingranaggio in direzione statisticamente opposta. L'energia cinetica media di una molecola del gas è:

Dal momento che tutte le particelle hanno la stessa massa, possiamo riferire la sommatoria esclusivamente alla velocità formula_24 ed utilizzare la definizione della velocità quadratica media. Quando il moto delle molecole è casuale, la temperatura è una misura dell'energia cinetica interna. Nella formulazione cinetica della termodinamica il principio zero rappresenta la tendenza a raggiungere un'energia cinetica media delle molecole dei corpi in equilibrio termico distribuita uniformemente nello spazio: si avrà quindi un passaggio di energia dal corpo con le molecole più energetiche a quello con le molecole meno energetiche, ovvero dal corpo caldo a quello freddo. L'energia cinetica media "E" di tutte le molecole presa da sola costituisce invece l'energia termica. La temperatura di centinaia di gradi a grandi altezze non indica un caldo enorme, ma è solo la temperatura cinetica e cioè la temperatura che sarebbe necessaria al livello del mare affinché le molecole possedessero la stessa energia cinetica che hanno a queste altezze. Tale valore è possibile calcolarlo a partire dalla definizione stessa di neutrone termico: è detto tale un neutrone che dispone, approssimativamente, della stessa energia cinetica media delle particelle che lo circondano, siano essi atomi o molecole. L'energia cinetica delle molecole, oltre che dalla velocità, dipende anche dalla massa di queste.