Gaz moleküllerinin hareketleri, gazların davranış şekilleri. Gazların kinetik teorisi, kinetik enerjisi ile ilgili bilgi.
Hal Değişimi
Gazların Kinetik Teorisi
Gazların kinetik teorisi, gazların, devamlı hareket halinde olan çok küçük taneciklerden (moleküller) yapılmış olduğunu kabul eder. Moleküllerin hareket etmekte oldukları ortalama hız, benzer şartlar altında gazdan gaza değişir, ve moleküller iri olduğu oranda hareket daha yavaştır. Fakat belirli bir gaz için, moleküllerin hareket etmekte oldukları hız, gazın sıcaklığına bağlıdır.
Eğer gaz ısıtılırsa, moleküllerine, daha hızlı hareket ettirecek enerji verilmiş olur. Sıcaklık sadece, moleküllerin ortalama enerjisinin bir ölçümüdür. Ayrıca, bu moleküller mükemmel esnek kabul edilirler. Devamlı harekette olduklarından, durmadan birbirlerine çarparlar ve sıçrarlar. Eğer bir lastik top yere doğru bırakılırsa bir çok defalar zıplar, fakat her zıplamada yerden daha az yükseğe çıkar. Başka sözlerle, zıplayan top, döşemeye her çarpışta enerji kaybeder. Fakat bir gazın molekülleri, birbirlerine çarpıp zıpladıkları zaman hiç bir enerji kaybetmezler.
Molekülsel hareket, gazların sıcaklık ve basınçla ilgili davranışlarını açıklamaktadır. Belirli bir sıcaklık ve basınçta, her hangi bir gazın aynı sayıdaki molekülleri, aynı hacmi kapsarlar. Fakat eğer gazın sıcaklığı artırılırsa, moleküllere daha hızlı hareket ettirecek enerji verilmiş olur. Birbirleriyle daha sert çarpışırlar ve daha ileri sıçrarlar. Başka sözlerle daha fazla yer kapsarlar.
Fakat eğer moleküllerin daha fazla yer kapsamalarına müsaade edilmezse, yani eğer kapalı bir kap içinde iseler, gazın basıncı artar.
Bu da anlaşılır, ancak gazın basıncı, kap çeperine çarpan hareketli moleküllerin uyguladıkları kuvvetten oluşur. Eğer moleküller daha hızlı gelirlerse, kabın çeperlerine daha kuvvetli çarparlar.
Bu söylediklerimiz, bir gazın hacmi azaltıldığı zaman niçin sıcaklığının arttığını da izah eder. İçinde bir gaz bulunan bir kabın çeperlerinin birbirlerine doğru hareket ettikleri tasarlayalım. Bir gaz molekülü, kendisine doğru hareket etmekte olan bir yüzeye çarptığı zaman, sıçrama hızı ilk hızından daha büyük olur. Aynı tarzda, kendisine doğru gelmekte olan bir rakete çarpan bir tenis topu, raket durmakta olduğu zamankine göre daha büyük bir hızla geri sıçrar. Böylece, gazın molekülleri daha hızlı hareket ederler ve gazın sıcaklığı artar.
Bu söylediğimiz, devamlı surette hava pompalayan bir bisiklet pompasının niçin fazla ısındığını da açıklar. Öte yandan, eğer belirli bir basınç altında bulunan gazın hacmi birdenbire artırılırsa, gazın sıcaklığı alçalacaktır. Bu halde, kabın çeperlerinin uzaklaşmakta olduklarını tasarlamanız gerekir. Gazın molekülleri, şimdi kendisinden uzaklaşmakta olan bir yüzeye çarpmaktadırlar, ve bu halde, çarptıklarından daha küçük bir hızla sıçrarlar.
Ve moleküllerin hızı, ve dolayısıyla enerjisi, azaldığından sıcaklığı da azalır, ancak her ikisi aynı şeydir. Bu sebeple hava, yüksek bir basınç altında bulunduğu bir borudan kaçarken soğuduğu hissedilir. Şunu unutmamak gerekir ki, gazların kinetik teorisi, sadece gazların davranışını açıklamaya yarar.
Bir kabın çeperine çarpan bir gaz molekülü, çepere bir basınç uygular. Benzer tarzda açık bir kapıya fırlatılan bir top, kapıya bir basınç uygular. Böylece kapı kapanır.
