Wat is thermische beweging?

Thermische beweging verwijst naar de willekeurige bewegingen van moleculen, atomen, elektronen of andere subatomaire deeltjes.In tegenstelling tot de zichtbare wereld om ons heen, is de atoomwereld in een constante staat van beweging bij alle temperaturen boven absolute nul.De thermische beweging van deeltjes stijgt met de temperatuur van die deeltjes en wordt bepaald door de wetten van de thermodynamica.

De studie van thermische beweging is de studie van de willekeurige beweging van deeltjes.Moleculen, atomen en subatomaire deeltjes gedragen zich niet op een voorspelbare manier.In tegenstelling tot de wereld die we zien, zijn deze kleine stukjes materie bijna altijd in constante beweging en volgen ze niet dezelfde regels als de grotere lichamen die ze verzinnen.Elektronen bestaan bijvoorbeeld in orbitalen rond de kern van een atoom.Hoewel de exacte locatie en beweging van een elektron niet kunnen worden bepaald, is er een kans dat ze zich binnen een bepaalde ruimte zullen verplaatsen, bekend als een orbitaal.

Atomaire deeltjes blijven constante beweging bij alle temperaturen boven absolute nul.Absolute nul, ook wel 0 graden Kelvin genoemd, is gelijk aan -459.67 deg; f (-273.15 deg; c).Dit is de laagste temperatuur die bestaat omdat het overeenkomt met de temperatuur waarbij atomaire deeltjes ophouden te bewegen.

De thermische beweging van een deeltje is gerelateerd aan de temperatuur van dat deeltje.Deeltjes bij hogere temperaturen vertonen een grotere thermische beweging dan die bij lagere temperaturen.Dit geldt voor deeltjes in elke staat van materie, inclusief gas, vloeistof, vaste stof en plasma.Hoewel de atomen in een vaste stof dichter bij elkaar zijn dan de atomen in een vloeistof of een gas, is er nog steeds ruimte voor de atomen die zich verplaatsen.

De thermische beweging van atoomdeeltjes werd voor het eerst beschreven door de fysicus Robert Brown.Bij het bekijken van een klein deeltje, zoals een korrel stuifmeel of een stuk stof onder een microscoop, merkte Brown op dat het deeltje in een constante beweging van beweging of agitatie leek te zijn.De thermische beweging van de atomen rond een klein deeltje zorgt ervoor dat de atomen erin botsen.Hierdoor bewegen het grotere deeltje willekeurig, net zoals de atoomdeeltjes.Dit type beweging wordt Brownse beweging genoemd.

Thermische beweging wordt bestudeerd via thermodynamica, die een reeks wetten heeft die de willekeurige beweging van deeltjes regelen.De eerste wet stelt dat materie en energie altijd worden geconserveerd.De tweede, enigszins paradoxaal genoeg, stelt dat een terugkeer naar een eerdere energietoestand onmogelijk is omdat wat energie uit het systeem ontsnapt en nooit meer kan worden gebruikt.De derde stelt dat absolute nul niet kan worden bereikt.Simpel gezegd, deze wetten betekenen dat thermische beweging een willekeurige beweging is die nooit eindigt en altijd verandert.