Snovi prepuščajo rentgensko sevanje in sevanje gama. Izvire sevanj obdamo z oblogo iz snovi, katerih razpolovna debelina je čim manjša. Dobljeno enačbo absorpcijo svetlobe v snovi lahko uporabimo pri določanju debeline snovi, s katero je zagotovljena zaščita pred nevarnostjo sevanja. Primer: Razpolovna debelina morske vode za vidno svetlobo je 2,5 metrov. Določimo globino, od katere naprej je za oko popolna tema. Vpadla gostota svetlobnega toka je 1,0 kW/m2, oko registrira še svetlobo z gostoto 1,0 . 10-12 W/m2.
Od globine 120 metrov je za naše oko popolna tema.]]>

Posamezni molekuli naj pripada območje kocke z robom l, ki predstavlja povprečno razdaljo med molekulami.




Povprečna razdalja med molekulami zraka je 3,4 nm, kar je približno 10 krat več v primerjavi z velikostjo molekule kisika. Določimo povprečno prosto pot molekul v plinu. Molekule si predstavimo kot prožne kroglice s polmerom r. Do trka med molekulama pride, ko sta njuni središči oddaljeni za manj kot 2r. Zaradi enostavnosti pri računanju si mislimo molekulo kot tarčo s polmerom 2r, v katere trkajo točkaste kroglice. Vzemimo tanko plast plina velikosti a krat a krat Δx. Plast plina naj bo tako tanka, da se molekule med seboj ne zakrivajo. Skozi plast letijo točkasti izstrelki, nekateri med njimi zadenejo molekule kot tarče. Presek molekule kot tarče σ je enak. ,
Naj bo n gostota molekul v plinu. Vsota presekov molekul v plasti plina je Razmerje zadetih molekul ΔN in števila izstrelkov N je enako razmerju vsote presekov molekul in ploskve tanke plasti plina.

Celotno število trkov je

Povprečno prosto pot molekule izračunamo tako, da celotno dolžino poti, ki jo molekula preleti delimo s celotnim številom trkov molekule. Predpostavimo, da N molekul nadomestimo z eno samo molekulo, ki opravi enako dolžino poti. Celotna dolžina poti molekule je N . Δx, celotno število trkov je ΔN.

Pri izpeljavi enačbe smo predpostavili, da molekule kot tarče mirujejo. Dobljena enačba za povprečno prosto pot molekule je tako primerna le za oceno poti. Primer: Določimo povprečno prosto pot molekul v zraku pri normalnem zračnem tlaku in sobni temperaturi. Gostoto molekul dobimo iz enačbe za plinski zakon:

Gostota molekul je 2,4 . 1025/m3. Velikost premera molekule je 0,3 nm.

Povprečna prosta pot je 150 nm. Za primerjavo – povprečna prosta pot je enaka 500 premerov molekule. Povprečna prosta pot je v obratnem razmerju s tlakom plina.]]> 22]]> 23]]> 25]]>
Z znakom M označimo kilomolsko maso izbranega plina, R je splošna plinska konstanta. Enačba velja za vse pline pri ne prenizki temperaturi in ne previsokem tlaku. Upoštevajmo, da je plin sestavljen iz molekul, masa posamezne molekule je m0. V kilomolu katerega koli plina je Avogadrovo število molekul NA, v masi m je število molekul je enako N.

Kvocient splošne plinske konstante in Avogadrovega števila se imenuje Boltzmanova konstanta kB.

Enačba za splošni plinski zakon je:

Tlak plina na stene posode je posledica trkov gibajočih se molekul. Določimo ga. Sunek sile, s katero deluje molekula na steno posode, je enak spremembi njene gibalne količine. Naj bo N1 število molekul, ki v časovnem intervalu Δt trčijo na steno posode s povprečno hitrostjo v in se od nje prožno odbijejo. Sunek povprečne sile molekul je enak:

Molekule, ki lahko dosežejo steno posode s površino S v časovnem intervalu Δt, so v stolpcu s prostornino Sv Δt ob steni posode. Predpostavimo, da se molekule v posodi gibljejo v treh med seboj pravokotnih smereh. Samo ene tretjina se jih giblje pravokotno na steno in samo polovice teh proti steni. Ko je N/V gostota molekul v posodi, je število molekul N1 enako:





Tlak plina je odvisen od gostote molekul in njihove kinetične energije zaradi gibanja. Iz plinskega zakona izraz

vstavimo v enačbo za tlak in dobimo:

Temperatura plina je sorazmerna s povprečno kinetično energijo molekule. Pri isti temperaturi imajo molekule različnih plinov enako povprečno kinetično energijo. V mešanici plinov imajo molekule z manjšo maso večjo povprečno hitrost in obratno. Notranja energija idealnega plina Wn je enaka vsoti povprečnih kinetičnih energij vseh molekul, ki sestavljajo plin ali zmes plinov. Odvisna je le od števila molekul N in od temperature T. Za molekule z enim atomom je notranja energija enaka:

Pri molekulah plina z več atomi k njegovi notranji energiji prispeva poleg kinetične energije zaradi gibanja tudi kinetična energija zaradi vrtenja molekul in energija zaradi medsebojnega nihanja atomov v molekuli. Primer: Ocenimo povprečno hitrost dušikove molekule (M = 28 kg/kmol) v zraku pri sobni temperaturi 200 C.



Ocena za povprečno hitrost dušikove molekule je 500 m/s. Izračunana hitrost se bistveno ne razlikuje od hitrosti zvoka v zraku, kar je razumljivo, saj se zvok širi po zraku zaradi gibanja in trkov med molekulami.]]> kin molekule pri sobni temperaturi?]]> kin = 0,04 eV]]> kin = 0,4 eV]]> kin = 0,4 eV]]>