Как температура тела связана со скоростью движения его молекул?

Согласно основному уравнению молекулярно-кинетической теории газов, средняя кинетическая энергия Ек поступательного движения молекул прямо пропорциональна абсолютной температуре Т.

Ек = 3 * k * T/2, где k - постоянная Больцмана.

Средняя кинетическая энергия Ек определяется формулой: Ек = m0 * V^2/2, где m, - масса молекул, V^2 - среднее значения квадрата скорости движения молекул.

m0 * V^2/2 = 3 * k * T/2.

T = m0 * V^2/3 * k.

Температура тела прямо пропорциональна среднему значению квадрата скорости движения молекул

Чем выше температура тела, тем быстрее движутся молекулы.

Нам необходимо определить связь между температурой тела и скоростью движения его молекул.

Для определения данной связи рассмотрим для начала, что такое тепловое движение.

Тепловое движение

В физике под данным процессом понимают хаотическое, то есть беспорядочное движение частиц входящих в состав рассматриваемого вещества. Как мы можем понять из данного термина, тепловое движение обусловлено повышением или понижением температуры данного тела. Следовательно, уже исходя из этого мы можем утверждать, что скорость движения молекул зависит от температуры.

Теперь поймем как меняется скорость движения частиц при изменении температуры тела.

Для этого рассмотрим формулу для нахождения средней скорости молекул:

V = sqrt (3 * k * T / m0)

где:

V - средняя скорость движения молекул; k = 1,38^. 10^-23 Дж/К - постоянная Больцмана; T - температура; m0 - масса молекулы.

sqrt - обозначение корня квадратного.

Так как в данной формуле температура находится в числителе следовательно мы можем утверждать, что чем больше будет ее значение тем больше получится результат. То есть чем больше температура следовательно тем больше скорость движения частиц находящихся в составе данного тела.

Связь между температурой тела и скорость движения молекул

То есть резюмируя вышесказанное мы можем утверждать, что скорость движения молекул, входящих в состав тела, увеличивается при увеличении его температуры и соответственно при уменьшении ее уменьшается. Следовательно, чем выше температура тела тем быстрее двигаются его молекулы.