"Molecule rörelse" existerar som en mängd komponenter. Den translationell rörelse av molekyler som kompletta enheter i tre-dimensionell rymd är en viktig komponent. Andra komponenter inkluderar rotationer och vibrationer av hela eller delar av en molekyl. Denna typ av molekylär rörelse är förklarligt med klassiska termodynamiken teori
Totalt Energi
Molekyler kan visualiseras som mycket liten, elastisk biljardbollar. Om en person innehar en biljardboll upp i axelhöjd är biljardboll inte flytta, men det har potential att flytta om släppa taget. Det har alltså "potential" (lagrad) energi. Släpp bollen, och några av dess potentiella energi blir "kinetisk energi" (energi i samband med rörelse). Bollen rör sig. Potentiell energi kommer att beaktas i denna diskussion bör dock dess existens noteras, eftersom det är den andra komponenten som bidrar till den totala energin.
Kinetisk energi är inte bara ett vagt och beskrivande term. Rörelseenergi kan kvantifieras. Formeln som gör det,
1) E=u00BD mv mu00B2, />
totala kinetiska energin
molekyler under de förhållanden finns i mycket stort antal. Därför formeln för kinetisk energi för en bulk ämne blir,
2) E (tot)=N u2081 MV u2081 u00B2 + N u2082 MV u2082 xB2 #, + N u2083 MV u2083 u00B2 + . . .
där molekyler av hastighet (1) finns i kvantitet (1), molekyler i en annan hastighet (2) finns i kvantitet (2), och så vidare. E (tot) representerar sedan den totala kinetiska energin för den kompletta samlingen av molekyler.
Av ovanstående ekvation är det uppenbart att om den kinetiska energin hos en samling av molekyler ökar, dess hastighet ökar.
Genomsnittlig Kinetic Energy
Även om energier partiklar skiljer sig från varandra, är det en enkel sak att fastställa de genomsnittliga kinetiska energi av partiklarna. Ekvationen är,
E (AV)=E (tot) /N (tot), eller,
3) E (AV)=(N u2081 MV # x2081; u00B2 + N u2082 MV u2082 u00B2 + N u2083 MV u2083 u00B2 + . . . ) /(N u2081 + N u2082 + N u2083 +. . . ).
Förhållandet till Temperatur
I öka den genomsnittliga kinetiska energin hos en samling av molekyler (kallas ibland ett "system"), temperaturen i systemet ökar också.
Trots att principer gäller för fasta ämnen, vätskor, gaser och plasman av alla slag, bara ett exempel från ett ideal kommer monatomic gas betraktas här.
kinetiska gasteorin
kinetiska gasteorin inbegriper "Boltzmann- Maxwell distribution ". Här beskrivs troliga antalet molekyler vid en viss hastighet i ett system med en given genomsnittlig rörelseenergi. Således belyser den ekvationen tre, ovan.
De berörda matematik producerar relationen,
4) E (AV)=3 /2 kT,
där k=R /N och R är den ideala gaskonstanten och n är Avogadros tal.
Energi, Motion och temperatur
Således förhållandet mellan energi, molekylär rörelse och temperatur samt relevanta inblandade matematik förklaras. Ökad energi, t. ex. i form av värme, ökar molekylära rörelser, vilket i sin tur höjer temperaturen i ett system, mätbar med en termometer.
