기체 분자 운동론의 가정 ★

기체 분자 운동론의 가정

 

 

 

1. 기체는 끊임없이 무질서한 운동을 하는 질량 m과 지름 d인 분자로 구성되어있다.

2. 분자들의 크기는 무시할 만큼 작다. 이는 분자의 평균 자유 행로(mean free path)에 비해 분자의 지름이 훨씬 작다는 것을 뜻한다.

3. 충돌시를 제외하고는 분자간 상호 작용은 없다.

( 이상기체의 정의와 비슷하다. no interaction & point mass )

[출처: P. W. Atkins 기본 물리 화학]

 

 

 

1. 순수한 기체는 많은 개수의 동일한 분자로 구성되어 있으며, 이 분자들은 자신의 크기보다 훨씬 큰 거리를 두고 멀리 떨어져 있다.

2. 기체 분자들은 특별히 지향하는 방향성이 없이 무질서하게 끊임없이 움직이고 있다. 기체들의 속력은 한 가지 값이 아니고 일정 범위의 분포를 갖는다.

3. 분자들은 충돌하는 경우를 제외하고는 서로 간에 아무런 힘을 미치지 않으며, 등속 직선 운동을 한다.

4. 분자와 용기 벽과의 충돌은 완전 탄성 충돌이다, 즉, 충돌로 인한 에너지 손실은 없다.

[출처: 옥스토비 일반화학 제6판]

 

 

 

▶ 분자들의 평균 운동 에너지는 절대 온도(K)에 비례한다.

▶ 같은 온도에서, 모든 기체 분자는 동일한 평균 운동 에너지를 갖는다.

[출처: Chang 일반화학 제7판, 줌달 일반화학 제9판, Brown 외 일반화학 제13판]

 

 

 

※ 기체 분자들은 기체 분자 자체의 크기보다

훨씬 큰 거리를 두고 서로 멀리 떨어져 있다.

---> 이 때문에 기체 분자들이 차지하는 공간의 크기에 비하면

기체 분자 자체의 크기는 무시할 정도로 작다.

---> 이 때문에 H2, O2, CO2, CH4 등

서로 다른 기체들의 크기나 모양 차이 정도는

흔히 말하는 ‘도찐개찐’, ‘도토리 키 재기’인 것이다.

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/46 ] 기체 분자 운동론

 

 

 

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