نظریه جنبشی گازها

نظریۀ جنبشی گازها (kinetic theory of gases)
نظریه ای که جِیمز کِلارک ماکسول، دانشمند انگلیسی، و لودویگ بولتسمان، فیزیک دان اتریشی، در قرن ۱۹ تدوین کردند. این نظریه که به سرعت به یکی از پراهمیت ترین نظریه ها در دانش جدید بدل شد، توصیف ریاضی رفتار گازها بر پایۀ حرکت پیوستۀ مولکول های آن ها در فضاست. در این نظریه، انرژی جنبشی مولکول های گاز تابعی از دمای آن دانسته می شود. مولکول های یک گاز کامل ذره های کاملاً کِشسانی فرض می شوند که پیوسته به یکدیگر و دیواره های ظرف محتوی گاز برخورد می کنند. فشار واردشده از طرف گاز به دیوارۀ ظرف از برخورد مولکول های گاز با دیواره ایجاد می شود. درنتیجه، فشار (P) یک مول از گاز کامل موجود در ظرفی به حجم (V) از رابطۀ(فرمول ۱)به دست می آید که در آن،NA عدد آووگادرو،m جرم هر مولکول گاز، و c-۲میانگین مجذور سرعت مولکول هاست.فرمول ۱:
درنتیجه، فشار گاز با دما و چگالی نسبت مستقیم دارد. بر پایۀ این نظریه، بسیاری از ویژگی های دیگر گازها را نیز می شود به دست آورد. از آن جمله چسبندگی، رسانایی گرمایی و الکتریکی، پخش، ظرفیت گرمایی و تحرک.

نظریه‏ای که خواص گازها را با به کار بردن قوانین احتمال و دینامیک ذره‏ برای یک سامانه به دست می‌دهد؛ در این سامانه، گاز شامل ذرات دارای حرکت کاتوره‏ای وابسته به دما فرض می‌شود.

💡 اصل حداکثر آنتروپی ارتباطی با فرضی کلیدی از نظریه جنبشی گازها که به عنوان هرج‌ومرج مولکولی شناخته می‌شود دارد. ادعا می‌شود ذراتی که وارد برخورد می‌شوند را می‌توان با استفاده از اصل حداکثر آنتروپی مشخص نمود. اگرچه این بیانیه می‌تواند به عنوان یک نظریه فیزیکی شناخته شود، ولی می‌توان آن را به عنوان فرضیه‌ای مبتنی‌بر محتمل‌ترین پیکربندی ذرات پیش از انجام برخورد دانست. در واقع پیش از برخورد،ذرات آرایشی را به خود می‌گیرند که بیشترین آنتروپی ممکن را دارا باشند.