- Project Runeberg -  Nordisk familjebok / Uggleupplagan. 14. Kikarsikte - Kroman /
105-106

(1911) Tema: Reference
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Kinetisk energi - Kinetisk gasteori

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has been proofread at least once. (diff) (history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång. (skillnad) (historik)

(se Rörelse) eller, som den vanligen, ehuru oegentligt, kallas, ”absoluta” hastigheten. Det matematiska uttrycket för den kinetiska energien är 1/2 mv2; den uttryckes i meterkilogram. Den kinetiska energien är af stor betydelse. Vindens kinetiska energi sätter hafsvattnet i stark rörelse (storm), drifver segelfartyg och vindmotorer. De ur skjutvapnen utslungade projektilerna ega en betydande kinetisk energi; den verkan de utöfva beror emellertid icke endast på bemälda energi, utan äfven därpå, att den koncentreras inom ett ytterst litet område, praktiskt taget endast en punkt. Äfven lätta kroppar, t. ex. vattenånga lättare än luften, kunna ha en mycket stor kinetisk energi. Utströmmande ånga med en hastighet af 1,000 m. i sek. har, per kg. räknadt, icke mindre än fyra gånger så stor kinetisk energi som en kanonkula med en hastighet af 500 m. i sek. Den kinetiska energien nyttiggöres i vissa slag af vattenmotorer, de s. k. strålturbinerna, och i de mot dem svarande ångturbinerna, t. ex. de Lavals turbin; den kommer ock till användning i en mängd andra fall inom tekniken. O. E. W. Kinetisk gasteori (jfr Gas, sp. 773, och Kinesis), fys., kallas den numera ypperligt verifierade, från Clausius (midten af 1800-talet) härstammande teori för gaser, som utgår från den hypotesen, att en gas består af molekyler stadda i stark rörelse. Värme är ju en form af energi, och kinetiska gasteorien postulerar, att den värmemängd en gas besitter är identisk med summan af dess molekylers rörelseenergier. Det tryck, som en gas utöfvar på en vägg, betraktas som en summationsverkan af molekylernas stötar mot väggen. Trycket blir naturligtvis större, ju oftare partiklar stöta mot väggen och ju större energi de därvid besitta. Om K är summan af molekylernas translatoriska rörelseenergier (mätta i erg), p = gasens tryck (mätt i dyn per kvcm.) och v dess volym (mätt i kbcm.), så befinnes, att 2/3 K = pv. Antag, att vår gasmassa utgör just en grammolekyl, d. v. s. väger M gr., om M är gasens molekularvikt. Då innehåller gasmassan enligt Avogadros princip ett visst antal, N, molekyler, hvilken gas det än är fråga om. En molekyls verkliga vikt må vara μ och ett medelvärde af molekylernas hastigheter G. Då är K = 1/2 N μG2. Vidare gäller enligt experimentella undersökningar af Gay-Lussacs lag pv = 8,316 × 107 × T, där T är gasens absoluta temperatur. Sammanställas de funna likheterna, så fås<br> 1/3 N μG2 = 1/3 M G2 = 2/3 K = pv = 8,316 × 107 × T .... (1) Ur de båda yttersta membra erhålles 1/2 μG2 = 3/2 × 8,316 × 107 × T/N .... (2) Högra membrum är här oberoende af gasens natur. Vänstra membrum är = transversella medelrörelseenergien hos en molekyl. Ekvation (2) utsäger: I gastillstånd är denna energi proportionell mot T och f. ö. lika för alla slags molekyler. Detta är en fundamentalsats i den kinetiska gasteorien. De senare årens undersökningar (se nedan) ha gifvit denna sats mycket stor räckvidd, i det de ledt till den generella partikularkinetiska satsen: Den af den kinetiska partikularteorien förutsatta oregelbundna translatoriska rörelsen är vid hvarje temperatur karakteriserad af en viss medelrörelseenergi per partikel, densamma, vare sig partikeln är en gas- eller vätskemolekyl eller en i ett fluidum sväfvande partikel (t. ex. löst molekyl eller kolloidkorn eller en fri elektron i ett för elektricitet metalliskt ledande ämne). — Då M, p och v kunna mätas, låter sig ur ekvation (1) molekylernas medelhastighet G beräknas. Vid 0° C. är uti vätgas G = 1,843, uti syrgas G = 461 m. per sekund. — Teorien antar, att de partiklar, som den behandlar, ila rakt framåt, tills de studsa mot (eller svängas i en skarp båge omkring) en annan partikel eller studsa mot en vägg. De rätliniga vägsträckor, som tillryggaläggas, kallas fria väglängder. L må vara ett medeltal af de fria väglängderna i ett visst fall. L beror af, hur mycket plats molekylerna upptaga och lämna fri mellan sig, och beräkning leder till, att om i en gasmassa med volymen v molekylradien är R samt summan af molekylvolymerna v1, så<br> är R = 4 × v1/v × L. ... (3). L kan beräknas ur gasens friktionskoefficient (äfven ur dess värmeledning). Den inre friktionen i gasen beror nämligen enligt teorien därpå, att molekyler slungas från en del af gasen till en annan del, som i förhållande till den förra är i rörelse; och där taga dessa molekyler i anspråk en viss energi, friktionsenergi, för att antaga den allmänna där härskande rörelsen. Ju längre bort molekylerna slungas, d. v. s. ju större den fria väglängden är, desto större skillnad i rörelsetillstånd kunna de träffa på, och desto kraftigare blir deras bromsande verkan, som dessutom beror af molekylernas massa och hastighet. Beräkning ger i absolut mått friktionskoefficienten η = 0,31 × ϱ × G × L, där ϱ är gasens täthet, som kan mätas, och G kan beräknas ur ekvation (1). Mätes nu också η, så kan L omedelbart beräknas. Vid 0° och 760 mm. tryck har L storleksordningen 1/10000 mm. — Då L är bekant, frestar formeln (3) till en uppskattning af molekylradien R samt af N = 3 V/4 π R3 (där V = summan af molekylvolymerna i en grammolekyl). Loschmidt beräknade år 1865 maximivärden för R, i det han satte v1 = volymen af vederbörande gasmassa i vätskeform. Noggrannare beräkning af v1 enligt van der Waals m. fl. gaf R = några tiomilliondels mm. och N = 69,5 × 1022. — De senare åren ha medfört betydande landvinningar för den kinetiska partikularteorien. Undersökningar af Riecke och Drude ha visat, att metallernas värme- och elektricitetsledning samt de termoelektriska fenomenen till stor del låta förklara sig ur antagandet af mellan molekylerna fritt rörliga elektroner, stadda i oregelbunden rörelse så som gasmolekyler och med den ofvannämnda karakteristiska medelrörelseenergien per partikel. Vid elektricitetsledning ha elektronerna utom denna oregelbundna en ensidig rörelse i negativ strömled. — Den kinetiska vätsketeorien har befordrats särskildt genom undersökningar af kolloider, d. v. s. lösningar, i hvilka det lösta ämnets kringsväfvande partiklar äro större än molekyler, men för små för att kallas stoftkorn. Kolloidkornen te sig i många hänseenden som stora molekyler, men ha den förtjänsten framför molekylerna att visa sig i ultramikroskopet som enstaka ljuspunkter. Deras antal och rörelse (den

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Wed Sep 23 01:41:18 2026 (aronsson) (diff) (history) (download) << Previous Next >>
https://runeberg.org/nfbn/0075.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free