학문

기체분자 운동론에서 보면 기체의 운동이 완전탄성이라는데..

실제 기체분자도 질량이 있는 물체이고 공기의 저항이나 마찰에 의해 역학적에너지가 손실될텐데 왜 끊임없이 무질서한 운동을 할수가 있는것이죠?

그냥 가정인가요?

1개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

    완전 탄성이라는 게 그냥 가정처럼 보이지만 사실 기체 분자 세계에서는 꽤 근거가 있는 이야기예요.

    먼저 공기의 저항이ㅏㄴ 마찰이라는 개념부터 짚어야 해요. 우리가 아는 마찰은 수많은 분자 덩어리가 서로 스치며 에너지를 잃는 현상이에요. 그런데 기체 분자 하나하나에는 스칠 표면도, 저항할 공기도 따로 없어요. 그 분자들 자체가 곧 공기거든요. 그러니 거시세계의 마찰 개념을 분자 하나에 그대로 적용할 수 없어요.

    분자끼리 부딪힐 때 에너지가 손실되지 않느냐면, 여기가 포인트인데, 분자의 충돌은 당구공처럼 찌그러지며 열로 에너지를 잃는게 아니라 에너지가 사라지려면 어딘가로 빠져나가야 하는데, 분자 세계에서는 그 에너지를 가져 갈 더 작은 무언가가 없어요. 그래서 부딪혀도 전체 운동에너지가 그대로 보존돼요. 이게 완전탄성의 진짜 의미예요.

    그러니 순수한 가정이라기보다, 에너지가 새어나갈 곳이 없어 뭄추지 않는거에요 :)

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