기체 분자 운동론

목차

1. 아보가드로 수와 이상기체

2. 등온팽창과 등온압축

3. 제곱평균제곱근 속력

4. 병진운동에너지

5. 평균 자유 거리

6. 분자의 속력 분포

7. 이상기체의 몰비열
1) 부피가 일정할 때의 몰비열
2) 압력이 일정할 때의 몰비열

8. 자유도와 몰비열

9. 이상기체의 단열팽창

본문내용

기체 운동론을 논하는 첫 단계는 시료에 존재하는 기체의 양을 측정하는 방법을 다루는 것이다. 이를 위해 먼저 아보가드로 수를 사용한다. 보통 원자나 분자를 다룰 때는 시료의 크기를 mol 단위로 재는 것이 좋다. 그 이유는 같은 수의 원자나 분자들을 가진 시료들을 서로 대등하게 비교할 수 있기 때문이다. 여기서 1mol은 12g의 탄소(¹²C)에 들어있는 원자의 개수를 의미한다. 12g의 탄소(¹²C)로 구성된 물질에는 대략 개의 입자가 존재한다.

N _{A} `=`6.02 TIMES 10 ^{23} mol` ^{-1} ``ㆍㆍㆍi)

여기서 N _{A}는 같은 온도와 압력 아래 같은 부피를 가지는 기체 입자의 수, 즉 아보가드로 수를 의미한다. 즉, 어떤 물질의 시료 몰수(n)란, 시료에 있는 분자의 수(N)와 1mol의 분자의 수(N _{A} )에 대한 비율을 의미한다.

n= {N} over {N _{A}} `ㆍㆍㆍii)

또한, 1mol의 질량(M)은 분자 하나의 질량과 1mol의 분자 수(N _{A} )를 곱한 값으로 아래와 같이 나타낼 수 있다.

M``=`m`N _{A} ```ㆍㆍㆍiii)

또한, 기체의 거시적인 특성을 생각해보기 위해 우리는 압력(P)과 온도(T)와 같이 기체의 거시적인 특성을 기체를 이루고 있는 분자의 운동으로 설명할 수 있다. 기체의 온도(T)와 압력(P) 그리고 부피와 분자 수의 관계는 아래와 같이 나타낼 수 있다.

참고 자료

없음