ทำไมแรงระหว่างโมเลกุลจึงอ่อนตัวลงเมื่อพลังงานจลน์ของอนุภาคเพิ่มขึ้น

ตอบ:

เพราะแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลนั้นแปรผกผันกับระยะห่างระหว่างโมเลกุล

คำอธิบาย:

โมเลกุลของสสารที่อุณหภูมิปกติสามารถพิจารณาได้ว่าจะไม่มีการเคลื่อนไหวแบบสุ่มตลอดเวลาที่ความเร็วสูง นี่แสดงว่าพลังงานจลน์เกี่ยวข้องกับโมเลกุลแต่ละโมเลกุล

จากการกระจายของ Boltzmann เราสามารถอนุมานค่าเฉลี่ยโมเลกุลพลังงานจลน์ที่เกี่ยวข้องกับสามมิติของโมเลกุลดังนี้

#KE_ "average" = | 1 / 2m barv ^ 2 | = 3/2 kT #

นอกจากนี้เรายังทราบว่าแรงระหว่างโมเลกุลเป็นแรงดึงดูดหรือแรงผลักซึ่งกระทำระหว่างอนุภาคใกล้เคียง ซึ่งอาจเป็นอะตอมโมเลกุลหรือไอออน

อีกทั้งพลังของ แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลนั้นแปรผกผันกับระยะห่างระหว่างอนุภาค.

# "แรงดึงดูดของโมเลกุล" prop1 / "ระยะระหว่างโมเลกุล" #

พลังงานจลน์เฉลี่ยที่เพิ่มขึ้นทำให้โมเลกุลอยู่ห่างกันมากขึ้นและเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ซึ่งส่งผลให้การเพิ่มขึ้นของระยะห่างระหว่างโมเลกุลโดยเฉลี่ย ดังที่ได้กล่าวมาแล้วแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลลดลง