Pensez enfants à un pique-nique ou une fête d'anniversaire rebondir follement dans un play-palais ou château gonflable. Les molécules d'air dans un récipient fermé sont comme ça: aller bon gré mal gré dans toutes les directions et avec rien à corriger leur individu, mouvement tête baissée, mais le haut, en bas et sur les côtés du récipient. Les physiciens utilisent l'énergie cinétique pour définir l'énergie que les molécules d'air, et les enfants, ont comme ils se déplacent. Vous pouvez facilement expliquer la relation entre l'énergie cinétique des molécules d'air et la pression qu'ils créent.
Instructions
1 Expliquez que l'air est composé de petites molécules, largement séparées de gaz comme l'oxygène ou O2, d'azote ou N2, argon, ou Ar, et de l'hydrogène, ou H2, se déplaçant à grande vitesse.
2 Expliquez que ces molécules d'air ne ralentissent pas ou changer la direction de leur mouvement jusqu'à ce qu'ils entrent en collision avec et reflètent d'un obstacle comme une autre molécule d'air ou le haut, en bas ou sur les côtés d'un conteneur englobant.
3 Explique que, lorsqu'une molécule de gaz entre en collision avec la partie supérieure ou inférieure ou des côtés d'un conteneur renfermant, le changement de la dynamique de la molécule est égale à une force exercée sur le récipient englobante.
4 Ajoutons que les physiciens rapportent l'énergie cinétique, ou KE, à quantité de mouvement (p) et la masse (m) selon l'équation KE = (p ^ 2) / 2m. Expliquer que, selon cette équation, l'augmentation de l'énergie cinétique entraîne une augmentation de mouvement et d'augmenter la poussée exercée sur le récipient renfermant un gaz.
5 Expliquer en outre que l'énergie cinétique est l'énergie que tout objet en mouvement, comme une molécule d'air, a cause de son mouvement.
6 Donnez la définition physique de KE en termes de la masse d'un objet en mouvement (m) et le carré de la vitesse de l'objet (v ^ 2): KE = 1/2 mv ^ 2.
7 Donner la loi des gaz parfaits en termes de pression (P); nombre ou moles de molécules gazeuses (n); une constante (R; 0.0821 litres par atmosphères); la température en degrés Kelvin (T); et le volume (V): P = (TRN) / V.
8 Faites remarquer que, selon cette équation, que la température (T) d'un gaz augmente ou devient plus grand, la pression du gaz (P) augmente.
9 Maintenant expliquer que la température d'un gaz en degrés Kelvin (T) est égal à deux tiers du produit de l'inverse de la constante de l'autre (k) et de l'énergie cinétique: T = 2 / (3K) x 1 / 2mV 2 ^. La constante k est la constante de Boltzmann; il est égal à 1,38 x 10 ^ (- 23) Joules par degré Kelvin.
dix On notera que selon cette équation, comme l'énergie cinétique (1 / 2mV ^ 2) des molécules d'un gaz augmente, la température (T) du gaz augmente.
11 Résumer en observant que cela explique la relation causale entre l'énergie cinétique et la pression du gaz. Comme l'énergie cinétique moyenne (1 / 2mV ^ 2) des molécules d'un gaz augmente, la température (T) du gaz augmente. En outre, comme la température du gaz augmente, la pression (P) du gaz augmente. Une augmentation de l'énergie cinétique provoque une augmentation de la pression du gaz; une diminution de l'énergie cinétique provoque une diminution de la pression du gaz.