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Modèle moléculaire d`un gaz

Les gaz ont été parmi les premières substances étudiées en utilisant la méthode scientifique moderne, qui a été développée dans les années 1600. Il n`a pas pris longtemps pour reconnaître que les gaz ont tous partagé certains comportements physiques, suggérant que les gaz pourraient être décrits par une théorie globale. La théorie cinétique moléculaire des gaz est un modèle qui nous aide à comprendre les propriétés physiques des gaz au niveau moléculaire. Il est basé sur les concepts suivants: d`autres pionniers de la théorie cinétique (qui ont été négligés par leurs contemporains) étaient Mikhaïl Lomonosov (1747) [4], Georges-Louis le sage (vers 1780, publié en 1818), John Herapath (1816) [6] et John James Waterston ( 1843) [7], qui reliait leurs recherches au développement d`explications mécaniques de la gravitation. En 1856 août Krönig (probablement après la lecture d`un papier de Waterston) a créé un modèle de gaz-cinétique simple, qui ne considérait que le mouvement translationnel des particules. [8] figure 6,9 distribution de la vitesse moléculaire des gaz nobles [2] dans le modèle cinétique des gaz, la pression est égale à la force exercée par les atomes frappant et rebondissant à partir d`une zone unitaire de la surface du récipient de gaz. Considérez un gaz de molécules N, chacun de masse m, enfermé dans un cube de volume V = L3. Lorsqu`une molécule de gaz entre en collision avec la paroi du récipient perpendiculaire à l`axe x et rebondit dans la direction opposée avec la même vitesse (une collision élastique), le changement d`élan est donné par: la théorie atomique de la matière nous dit qu`un gaz est constitué d`étain y des particules appelées atomes (ou molécules, qui sont des combinaisons d`atomes), qui sont constamment en mouvement, fracassant les uns dans les autres et les parois de tout récipient dans lequel ils pourraient être. Voici un modèle très visuel de cette idée. Selon la théorie cinétique moléculaire, une augmentation de la température augmentera l`énergie cinétique moyenne des molécules. Comme les particules se déplacent plus rapidement, ils vont probablement frapper le bord du récipient plus souvent.

Si la réaction est maintenue à une pression constante, elles doivent rester plus éloignées, et une augmentation du volume compensera l`augmentation de la collision des particules avec la surface du récipient. Dans les livres sur la théorie cinétique élémentaire [21] on peut trouver des résultats pour la modélisation du gaz dilué qui a une utilisation généralisée. La dérivation du modèle cinétique pour la viscosité de cisaillement commence habituellement par considérer un écoulement de couette où deux plaques parallèles sont séparées par une couche de gaz. La plaque supérieure se déplace à une vitesse constante vers la droite en raison d`une force F. La plaque inférieure est stationnaire, et une force égale et opposée doit donc agir sur elle pour la garder au repos. Les molécules de la couche de gaz ont un composant de vitesse avant u {displaystyle u} qui augmentent uniformément avec la distance y {displaystyle y} au-dessus de la plaque inférieure. Le flux de non-équilibre est superposé à une distribution d`équilibre de Maxwell-Boltzmann des mouvements moléculaires. Vous pouvez également essayer cela en utilisant des paniers de différents volumes.

De cette façon, vous pouvez modéliser la Loi de gaz idéale en changeant la température, la pression et le volume. À la fin du XIXe siècle, les scientifiques avaient commencé à accepter la théorie atomique de la matière a commencé à la relation à des molécules individuelles. La théorie cinétique moléculaire des gaz provient d`observations que les scientifiques ont fait sur les gaz pour expliquer leurs propriétés macroscopiques. Voici les hypothèses de base de la théorie cinétique moléculaire: la figure 6,6 “la théorie cinétique moléculaire des gaz” montre une représentation de la façon dont nous Picture mentalement la phase gazeuse. La théorie cinétique moléculaire des gaz décrit cet état de la matière comme composé de minuscules particules en mouvement constant avec beaucoup de distance entre les particules. Étant donné que la majeure partie du volume occupé par un gaz est un espace vide, un gaz a une faible densité et peut se développer ou contracter sous l`influence appropriée. Le fait que les particules de gaz sont en mouvement constant signifie que deux ou plusieurs gaz se mélangeront toujours comme les particules des gaz individuels se déplacent et entrent en collision les uns avec les autres. Le nombre de collisions que les particules de gaz font avec les parois de leur récipient et la force avec laquelle ils entrent en collision déterminent l`amplitude de la pression du gaz.