Thermische Geschwindigkeit

Die thermische Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, die ein Teilchen in einem System hätte, wenn seine kinetische Energie gleich der durchschnittlichen Energie aller Teilchen des Systems wäre.

Nehmen wir als Beispiel ein ideales Gas in drei Dimensionen. Im Gleichgewicht gibt es eine Geschwindigkeitsverteilung zwischen allen Teilchen. Einige bewegen sich „schnell“, andere bewegen sich „langsam“. Das bedeutet, dass es auch eine Verteilung der kinetischen Energie gibt. Sie können die durchschnittliche kinetische Energie berechnen, nennen Sie sie$E_{avg}$indem man die Energien aller Teilchen addiert und dann durch die Anzahl der Teilchen dividiert. Es stellt sich heraus, dass die durchschnittliche kinetische Energie für Systeme im Gleichgewicht berechnet werden kann. Für ein ideales Gas gilt$E_{avg} = \frac{3}{2} kT$. Die durchschnittliche Energie ist proportional zur Temperatur des Systems. Es gibt ähnliche Ausdrücke für kompliziertere Systeme, aber die mittlere Energie ist immer proportional zu$T$.

Die thermische Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, die ein Teilchen hätte, wenn seine kinetische Energie zufällig gleich dem Mittelwert wäre. Also für ein ideales Gas

Wie Sie dem Wikipedia-Artikel entnehmen können, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die durchschnittliche Energie auszudrücken. Dies ist einer von ihnen. Die unterschiedlichen Wege führen zu leicht unterschiedlichen Ausdrücken.

Die von Ihnen angegebene Aussage bedeutet, dass die thermische Geschwindigkeit die Geschwindigkeit von Partikeln ist, die in einer Materie vorhanden sind. Thermische Energie ist eine Energieform, die in Form von Schwingungen von Teilchen in einer Materie existiert. Dies bedeutet, dass die thermische Geschwindigkeit die Geschwindigkeit von Teilchen in einem System sowie die Wärme oder Temperatur darin abbildet.

Raffiniert, die thermische Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit der thermischen Bewegung von Partikeln, aus denen Gas, Flüssigkeit usw. bestehen. Die thermische Geschwindigkeit ist ein Maß für die Temperatur und auch ein Maß für die Breite des Peaks in der Maxwell-Boltzmann-Partikelgeschwindigkeitsverteilung.