Den genomsnittliga kinetiska energin för alla molekyler i ett objekt är direkt proportionellt mot absoluta temperatur av objektet. Detta är en grundläggande princip för termodynamik som kallas utrustningsteorem .

Här är formeln:

* ke =(3/2) * k * t

Där:

* ke är den genomsnittliga kinetiska energin per molekyl

* k är Boltzmann -konstanten (cirka 1,38 × 10⁻²³ J/k)

* t är den absoluta temperaturen i Kelvin

Förklaring:

* temperatur är ett mått på molekylernas genomsnittliga kinetiska energi i ett ämne.

* kinetisk energi är rörelsens energi. Ju snabbare molekylerna rör sig, desto högre är deras kinetiska energi.

* Equipartition Theorem säger att varje grad av frihet för en molekyl (översättning, rotation, vibration) har en genomsnittlig kinetisk energi på (1/2) * K * T. Eftersom en molekyl i en gas har tre translationella grader av frihet, är dess totala kinetiska energi (3/2) * K * T.

Nyckelpunkter:

* Detta gäller alla molekyler i objektet, oavsett storlek eller typ.

* Formeln antar att molekylerna är i ett tillstånd av termisk jämvikt.

* Denna formel är en förenklad modell och kanske inte är helt korrekt för alla ämnen.

Exempel:

* En varm kopp kaffe har högre genomsnittlig kinetisk energi än en kall kopp kaffe.

* En gas vid hög temperatur har högre genomsnittlig kinetisk energi än samma gas vid låg temperatur.

* Den genomsnittliga kinetiska energin hos molekyler i ett fast ämne är lägre än den genomsnittliga kinetiska energin hos molekyler i en vätska eller gas vid samma temperatur.