【グラフ】温度と分子の運動エネルギーの関係を図を使って解説！

はじめに

【プロ講師解説】このページでは『【グラフ】温度と分子の運動エネルギーの関係を図を使って解説！』について解説しています。

運動エネルギーと速さ

• 粒子が引力を振り切って、自由に運動している状態が気体である。
• 同じ環境（同じ温度）に存在していても、それぞれの粒子がもつ運動エネルギーは異なる。
• これは、粒子が熱運動で動き回り、衝突を繰り返しているためである。つまり、ある粒子の後ろから別の粒子が衝突したとき、衝突した粒子の運動エネルギーは小さくなって減速、衝突された粒子の運動エネルギーは大きくなって加速する。
• 粒子が衝突を繰り返しているため、粒子の速さはそれぞれ異なったものになる。

温度と分子の運動エネルギーの関係

• ある温度における粒子の速さの分布をグラフで表すと次のようになる。

• 学生にイメージしやすい例だと、予備校の模試の結果（縦：学生数の割合、横：点数）はこのような分布になることが多い。テストを受けた人の点数がそれぞれ違うため、点数の分布をグラフにすると山形になる。

山の頂点付近が、平均的な人の成績です。

• なお、このグラフの粒子よりも温度の高い環境にいる粒子、つまり平均運動エネルギーの大きい粒子たちの分布は次の赤いグラフのようになる。

• 温度が高くなると、運動エネルギーが大きい粒子が増加し、平均値が高くなっているのがわかる。