Tähtitiede:kineettinen lämpötila

From Tieteen termipankki
Jump to: navigation, search

kineettinen lämpötila

kineettinen lämpötila
Explanation Kineettinen lämpötila kuvaa kaasun atomien tai molekyylien keskimääräistä nopeutta ja siten niiden liike-energiaa. Kuumassa kaasussa molekyylit ryntäilevät suurilla nopeuksilla. Lämpötilan laskiessa liikkeet hidastuvat ja pysähtyvät lopulta kokonaan, kun lämpötila laskee absoluuttiseen nollapisteeseen.

Kun ilmakehän ylimpien kerrosten tai tähtienvälisen aineen yhteydessä puhutaan lämpötilasta, sillä tarkoitetaan usein juuri kineettistä lämpötilaa. Hyvin harvan kaasun molekyyleillä voi olla suuria nopeuksia ja siten korkea kineettinen lämpötila, mutta niiden vähäisyyden takia niillä ei ole juuri minkäänlaista lämmittävää vaikutusta. Esimerkiksi stratosfäärin yläosissa noin 50 kilometrin korkeudella lämpötila on nollan celsiusasteen paikkeilla, mutta ilman ohuuden vuoksi se tuntuisi meistä jäätävän kylmältä.


Jos molekyylin massa on m ja nopeus v, sen liike-energia on

E = (1/2) m v 2.

Toisaalta kineettisen kaasuteorian mukaan ideaalikaasun molekyylin keskimääräisen liike-energia on

E = (3/2) k Tk,

missä Tk on kaasun kineettinen lämpötila ja k Boltzmannin vakio. Asettamalla nämä energian lausekkeet yhtäsuuriksi saadaan kineettiselle lämpötilalle lauseke

Tk = m v 2 / 3 k.

Tässä v on tarkkaan ottaen kaasumolekyylien nopeuksien neliöiden keskiarvon neliöjuuri.

Ideaalikaasun tapauksessa paine on suoraan verrannollinen kaasun kineettiseen lämpötilaan

P = n k Tk,

missä n on hiukkasten lukumäärä tilavuusyksikköä kohti.

Equivalents

kinetic temperatureenglanti

Sources

Zubenelgenubi

References

Lähdeviittaus tähän sivuun:
Tieteen termipankki 14.10.2019: Tähtitiede:kineettinen lämpötila. (Tarkka osoite: https://tieteentermipankki.fi/wiki/Tähtitiede:kineettinen lämpötila.)


Siirry tarkastelemaan sivun muokkaushistoriaa →