De gemiddelde kinetische energie van alle moleculen in een object is recht evenredig met de absolute temperatuur van het object. Dit is een fundamenteel principe van thermodynamica dat bekend staat als de equipartition -theorie .

Hier is de formule:

* ke =(3/2) * k * t

Waar:

* ke is de gemiddelde kinetische energie per molecuul

* K is de Boltzmann -constante (ongeveer 1,38 × 10⁻²³ j/k)

* t is de absolute temperatuur in Kelvin

Verklaring:

* temperatuur is een maat voor de gemiddelde kinetische energie van de moleculen in een stof.

* kinetische energie is de energie van beweging. Hoe sneller de moleculen bewegen, hoe hoger hun kinetische energie.

* Equipartition theorem stelt dat elke vrijheidsgraad van een molecuul (translatie, rotatie, trillingen) een gemiddelde kinetische energie heeft van (1/2) * K * T. Aangezien een molecuul in een gas drie translationele vrijheidsgraden heeft, is de totale gemiddelde kinetische energie (3/2) * K * T.

Sleutelpunten:

* Dit geldt voor alle moleculen in het object, ongeacht hun grootte of type.

* De formule veronderstelt dat de moleculen zich in een toestand van thermisch evenwicht bevinden.

* Deze formule is een vereenvoudigd model en is mogelijk niet volledig nauwkeurig voor alle stoffen.

Voorbeelden:

* Een warme kop koffie heeft een hogere gemiddelde kinetische energie dan een koud kopje koffie.

* Een gas bij hoge temperatuur heeft een hogere gemiddelde kinetische energie dan hetzelfde gas bij lage temperatuur.

* De gemiddelde kinetische energie van moleculen in een vaste stof is lager dan de gemiddelde kinetische energie van moleculen in een vloeistof of gas bij dezelfde temperatuur.