Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe snel bewegen moleculen in heet water?

Het is niet mogelijk om een ​​enkele snelheid te geven voor moleculen in heet water. Dit is waarom:

* Moleculaire beweging is willekeurig: Moleculen in vloeistoffen bewegen constant in willekeurige richtingen en botsen tegen elkaar. Er is geen enkele snelheid voor ze allemaal.

* Verdeling van snelheden: De moleculen hebben een reeks snelheden, na een verdeling genaamd de Maxwell-Boltzmann-verdeling. Deze verdeling verschuift naar hogere snelheden naarmate de temperatuur toeneemt.

* Temperatuur beïnvloedt de gemiddelde snelheid: Hoewel we geen specifieke snelheid kunnen vermelden, kunnen we zeggen dat de * gemiddelde * snelheid van de moleculen toeneemt naarmate het water heter wordt.

Hier is een vereenvoudigde uitleg:

Stel je een kamer vol mensen voor. Sommige mensen lopen langzaam, sommige rennen en sommige staan ​​stil. Dit is vergelijkbaar met de beweging van moleculen in water. Hoe heter het water, hoe meer mensen rennen en hoe sneller ze gemiddeld bewegen.

Om precies te begrijpen:

* root-mean-square (rms) snelheid: Een veelgebruikte maat voor de gemiddelde snelheid van moleculen is de root-mean-square (RMS) snelheid. Dit wordt berekend door de vierkantswortel te nemen van het gemiddelde van de vierkante snelheden van alle moleculen.

* De RMS -snelheid is evenredig met de vierkantswortel van de absolute temperatuur: Dit betekent dat naarmate de temperatuur verdubbelt, de RMS -snelheid toeneemt met de vierkantswortel van 2 (ongeveer 1,41).

Samenvattend: Moleculen in heet water bewegen gemiddeld sneller dan moleculen in koud water. Hun beweging is echter willekeurig en ze hebben een reeks snelheden. De RMS -snelheid is een nuttige maat voor hun gemiddelde snelheid en is direct gerelateerd aan de temperatuur.