つまり、ある量のガスが加熱されると、エネルギーの追加によって粒子の運動エネルギーが増加します。これは、粒子がより速く移動していることを意味するだけですよね？Iこの運動エネルギーの増加を膨張に関連付けることはできません。粒子は成長しますか？
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- この hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Kinetic/kinthe.html
回答
ガスを構成する分子はランダムに動き、互いに跳ね返り、入っているコンテナの壁で跳ね返ります。跳ね返りの間の平均速度は、ガス分子の温度を示します。それら（熱の形で）はそれらをより速く動かし、ガスの温度を上げます。追加されたエネルギーは、それらがコンテナの壁にぶつかると、より強くぶつかることを意味します。これらのぶつかりはすべて、圧力は、ガスが高温になるほど、分子が速くなることを意味します。動くほど、容器の壁にかかる圧力が大きくなります。
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- すべての良い答え、私は賛成し、もう1つ、この拡張をどのように使用して機能させることができますか？先生がシステムの音量に変化がなければ、それは仕事がないということを聞いたように。
- 簡単です。ガスコンテナの1つの壁を移動可能にします。ガスを加熱すると、壁を押して動かします。次に、可動壁を機械に接続し、クランクを回したり、レバーを押したりするなどして作業を行います。これが自動車エンジンの動作方法です。
- 申し訳ありませんが、ニールセンさん、もう1つ質問があります。では、移動壁が何らかの機械に取り付けられていない場合、システムのボリュームの増加は必ずしも作業を実行するわけではありませんか？たとえば、バルーンだけですか？
- その通りです。"無料"の拡張は、圧力に逆らってのみ機能します雰囲気の。これらの問題は、大学で取得する熱力学の最初のコースで説明されています。あなたは今教科書から働いていますか？大学か高校か？ -ニールズ
- 勉強に頑張ってください！
回答
A加熱されたガスは、たとえば鋼製の容器に入っていても膨張しません。代わりに、運動エネルギーが大きいために圧力が上昇します。
たとえばバルーン内にある場合、圧力が大きくなるとバルーンが外側に押し出されて膨張します。
回答
この運動エネルギーの増加を膨張に関連付けることはできません。
加熱されたガスの体積は、必ずしも増加するわけではありません。
ガスが一定の体積の容器に含まれている場合、増加しません。膨張しますが、ガスの圧力が上昇します。
これは、加熱するとガス分子がより速く移動し、容器の壁から跳ね返り、運動量が大きく変化し、これがより頻繁に発生するためです。
壁の単位面積（圧力）あたりの壁にガス分子によって及ぼされる力（運動量の変化率）が増加します。
ここで、容器内で加熱されたガスを考えます。容器が膨張する可能性があるため、ガスの圧力を一定に保つことができます。
この場合、ガス分子は再び容器の壁から跳ね返ります。運動量の大きな変化に苦しんでいますが、分子が壁に力を及ぼす領域が増加し、圧力が一定に保たれます。
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気体の運動論の観点からより正式な方法では、気体によって加えられる圧力は $ P = \ frac 13 \ rho c ^ 2 _ {\ rm rms} $ ここで、 $ \ rho $ はガスの密度、 $ c ^ 2 _ {\ rm rms} $ は、ガス分子の平均二乗速度です。
ガスが一定の体積で加熱される場合、ガスの密度は同じままですが、分子の平均二乗速度が増加するため、圧力を増加させる必要があります。
一方、加熱すると、分子の平均二乗速度が増加するのと同じ速度でガスの密度が（体積の増加により）減少すると、ガスの圧力は一定に保たれます。 。