Является ли температура скоростью электронов?

Еще в средней школе (думаю, это было около 10 лет назад) меня учили, что температура атома — это, по сути, скорость электронов, вращающихся вокруг ядра, что вроде бы имело смысл — более низкая температура, более низкая скорость, так что дело обстоит лучше. держаться вместе (быть твердым).

Я действительно не знаю, было ли это устаревшим знанием или упрощением (или я неправильно помню), но мой вопрос:

Насколько верно то, что температура определяется скоростью электронов и, таким образом, чем ниже температура, тем медленнее электроны вращаются вокруг ядра?

Ответы (2)

На заданной орбите движение электрона не имеет ничего общего с температурой.

Атомы действительно имеют множество электронных состояний, и при более высоких температурах с большей вероятностью будут заселены более высокие энергетические состояния.

Однако температура чаще всего определяется поступательным движением ядер атомов. Позволять в - скорость ядра атома в газе. Позволять ⟨ в 2 ⟩ быть средней квадратичной скоростью этих ядер. Температура и средняя энергия поступательного движения в газе связаны следующим образом:

3 2 к Т "=" 1 2 м ⟨ в 2 ⟩
где к постоянная Больцмана, Т температура, а м это масса атома.

Электроны на орбиталях не имеют распределения по скоростям. Это опасная полуклассическая чепуха, которую никогда не следует распространять. Ваша формула для средней кинетической энергии молекул идеального газа неверна.
Просто чтобы увидеть, находимся ли мы на одной странице, допустим ли, что орбитальная волновая функция определяет распределение позиций?
Нет, но здесь не место давать вам урок квантовой механики.
Волновые функции действительно определяют распределения вероятностей для положения. В квантовой механике это называется правилом Борна . Вы также можете прочитать об этом здесь . Здесь показаны изображения, например, пространственных распределений вероятностей для атома водорода .
Правило Борна дает вам распределение для измерения, оно не дает распределения для положения электрона (или любой другой частицы). Это прекрасное, но очень важное различие между классической физикой и квантовой механикой. Для того, чтобы измерить положение, нужно обменяться с атомом реальными квантами, а для неизмеренного атома такого обмена нет. Я знаю, мы не учим этому прямо на уроках для начинающих и неспециалистов по литературе... но мы должны. Удалите свое первое предложение и исправьте свою формулу, и я отзову отрицательный голос. Справедливый?
Прошу прощения за краткость: вы правы в том, что это распределение для измеренного значения. Ответ обновлен.
Честно говоря, я не совсем понимаю этот ответ, но я предполагаю, что он правильный.
@MaurycyZarzycki Этот вопрос сложный: он касается квантовой механики и статистической механики. Однако, если есть какой-то момент, который вы хотите, чтобы я попытался прояснить, просто спросите.
Я предполагаю, что самый простой и правильный ответ на мой вопрос, как указано, «Нет, это неправда». Мне вот интересно, а какая разница между атомом водорода с температурой 10К и 100К? Как энергия от более высокой температуры «хранится»?
При температуре 10К и нормальном давлении водород является жидкостью. Когда вы нагреваете его до 100К, энергия уходит в основном в три места. Во-первых, это теплота испарения (энергия, необходимая для разделения молекул), чтобы он мог стать газом. Во-вторых, это хаотическое поступательное движение молекул. Третье — случайное вращение молекул.
-1 За неправильный ответ и странный фокус на газе, а в вопросе об этом не упоминалось.

мне кажется, что низкая температура заставит энергию рассеиваться с орбиты электрона. Что более важно, это приведет к тому, что орбита электрона уменьшит его расстояние от ядра протона / ядра. заставляя электрон фактически двигаться быстрее вокруг ядра. это настоящая причина теплового расширения. Я нахожу крайне невероятным, чтобы между электронами когда-либо существовало такое расстояние, как указано в таком количестве. Я понимаю, что научное сообщество желает быть правым. но все, что я читал об атоме, заставляет меня думать, что никто по-настоящему не разобрался в реальной физике. Одна последняя вещь. слишком долго обвиняли в электростатическом шоке недостаток влажности. Если электроны движутся быстрее при более низких температурах, то мне кажется, что это причина электростатического разряда в более холодных условиях.

Добро пожаловать в Stack Exchange! Обратите внимание, что здесь мы имеем дело с основной физикой , то есть мы ищем ответы, которые широко приняты научным сообществом.
Является ли температура скоростью электронов?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v