Gazlarda Kinetik Teori

Gazlarda Kinetik Teori

Gaz moleküllerinin davranışı katı ve sıvı moleküllerinin davranışından farklıdır. Bu davranış farklılığı bilim insanları tarafından kinetik teori ile ifade edilmeye çalışılmıştır. Kinetik teori Daniel Bernoulli tarafından öne sürülmüştür.

Kinetik teori; gazların makroskopik özelliklerini gaz taneciklerinin hareketleriyle açıklamaya çalışır. Gazların içinde bulundukları kabın çeperine yaptığı basıncı, gaz taneciklerinin bu çepere çarpması sonucu oluştuğunu kabul eder.

Kinetik Teoriye göre;

• Gazlar birbirlerine göre oldukça uzakta bulunan, her yöne doğru hızlı, sürekli, zikzaklı ve doğrusal olarak hareket eden moleküllerden (taneciklerden) oluşmuştur.
• Gaz tanecikleri birbirleri arasında ve bulundukları kap ile esnek çarpışma yapar. Yani taneciklerin enerjileri değişse bile toplam iç enerji korunur.
• Gaz tanecikleri elektron ile proton arasındaki davranışın aksine birbirlerine itme veya çekme kuvveti uygulamaz.
• Gazların hacimleri ihmal edilirken kütleleri varmış gibi düşünülebilir.
• Gaz taneciklerinin mutlak sıcaklıkları, ortalama kinetik enerjileriyle doğru orantılı olarak değişir.
• Gaz taneciklerinin ortalama kinetik enerjileri sadece mutlak sıcaklık ile değişiklik gösterir

Kinetik Teorinin Sonucu

Kinetik teorinin sonucunda, 1 mol gazın toplam kinetik enerjisi \(3.R.T \over 2\) ifadesine eşittir.

Tek Bir Molekülün Kinetik Enerjisi

Bir molekülün ortalama kinetik enerjisi, cismin; kütlesine ve taneciklerinin ortalama hızının karesine bağlıdır.

\({{m.v^2} \over 2}\)

İki İfadenin Birleştirilmesi

Tek bir molekülün kinetik enerjisi formülünü 1 mol molekül (Na tane) olacak şekilde yeniden düzenlersek ve elde ettiğimiz sonucu kinetik teoremin sonucu olan denklikle birleştirirsek sırasıyla;

\({{Na.m.v^2} \over 2 }={ {3.R.T} \over 2 }\),

\({v}= \sqrt{3.R.T \over Na.m} = \sqrt{3.R.T \over M_a}\)

Şeklinde ifade edilir.

Gaz Difüzyonu ve Efüzyonu

Gazlar hareketli taneciklere sahip oldukları için birbirleri içine karışabilir (difüzyon) veya küçük bir delik aracılığıyla daha düşük basınçlı ortama yayılabilir (efüzyon – dışa yayılma).

Gazların difüzyon hızları aynı sıcaklık ve basınç koşllarında mol kütlelerinin karekökleriyle ters orantılıdır. Şu şekilde formülize edilir:

\({v_1 \over v_2}=\sqrt{M_{a2} \over M_{a1}}\)

Gazlarda Kinetik Teori

Gaz moleküllerinin davranışı katı ve sıvı moleküllerinin davranışından farklıdır. Bu davranış farklılığı bilim insanları tarafından kinetik teori ile ifade edilmeye çalışılmıştır. Kinetik teori Daniel Bernoulli tarafından öne sürülmüştür.

Kinetik teori; gazların makroskopik özelliklerini gaz taneciklerinin hareketleriyle açıklamaya çalışır. Gazların içinde bulundukları kabın çeperine yaptığı basıncı, gaz taneciklerinin bu çepere çarpması sonucu oluştuğunu kabul eder.

Kinetik Teoriye göre;

• Gazlar birbirlerine göre oldukça uzakta bulunan, her yöne doğru hızlı, sürekli, zikzaklı ve doğrusal olarak hareket eden moleküllerden (taneciklerden) oluşmuştur.
• Gaz tanecikleri birbirleri arasında ve bulundukları kap ile esnek çarpışma yapar. Yani taneciklerin enerjileri değişse bile toplam iç enerji korunur.
• Gaz tanecikleri elektron ile proton arasındaki davranışın aksine birbirlerine itme veya çekme kuvveti uygulamaz.
• Gazların hacimleri ihmal edilirken kütleleri varmış gibi düşünülebilir.
• Gaz taneciklerinin mutlak sıcaklıkları, ortalama kinetik enerjileriyle doğru orantılı olarak değişir.
• Gaz taneciklerinin ortalama kinetik enerjileri sadece mutlak sıcaklık ile değişiklik gösterir

Kinetik Teorinin Sonucu

Kinetik teorinin sonucunda, 1 mol gazın toplam kinetik enerjisi \(3.R.T \over 2\) ifadesine eşittir.

Tek Bir Molekülün Kinetik Enerjisi

Bir molekülün ortalama kinetik enerjisi, cismin; kütlesine ve taneciklerinin ortalama hızının karesine bağlıdır.

KE=\({{m.v^2} \over 2}\)

İki İfadenin Birleştirilmesi

Tek bir molekülün kinetik enerjisi formülünü 1 mol molekül (Na tane) olacak şekilde yeniden düzenlersek ve elde ettiğimiz sonucu kinetik teoremin sonucu olan denklikle birleştirirsek sırasıyla;

\({{Na.m.v^2} \over 2 }={ {3.R.T} \over 2 }\)

\({v}= \sqrt{3.R.T \over Na.m} = \sqrt{3.R.T \over M_a}\)

Şeklinde ifade edilir.

Gaz Difüzyonu ve Efüzyonu

Gazlar hareketli taneciklere sahip oldukları için birbirleri içine karışabilir (difüzyon) veya küçük bir delik aracılığıyla daha düşük basınçlı ortama yayılabilir (efüzyon – dışa yayılma).

Gazların difüzyon hızları aynı sıcaklık ve basınç koşllarında mol kütlelerinin karekökleriyle ters orantılıdır. Şu şekilde formülize edilir:

\({v_1 \over v_2}=\sqrt{M_{a2} \over M_{a1}}\)