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気体の平均運動エネルギー

Q: 回転や振動エネルギーは含まれますか？

いいえ。 本能力は等分配による平均並進運動エネルギー (3/2)k_B T のみを返します。回転・振動の寄与は範囲外です。

気体分子1個が平均してもつ運動エネルギーを求めます。300 Kでは6.2129205 × 10⁻²¹ Jで、ボルツマン定数とケルビン温度の積の2分の3です。定数は正確な値のほか、教科書の丸めた値も使えます。ブラウザで無料で使えます。

無料
ブラウザで動作
登録不要
データは端末の外に出ません

無料で実行 API仕様を見る

ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

計算例

入力した場合

創造性: 300

結果

K b: 0
平均運動エネルギー: 0
エネルギー単位: J

気体分子運動論は温度と分子運動を結びます。理想気体では1分子の平均並進運動エネルギーはボルツマン定数の3/2倍に絶対温度を掛けたものです。学習者、実験TA、シミュレーションパイプラインは、等分配を再導出せず表計算で毎回 k_B を探すことなく、その値をジュールで必要とします。

平均並進運動エネルギーの意味と温度の入り方

古典分子運動論では、各並進自由度が平均エネルギー (1/2) k_B T を持ちます。自由な単原子分子（または並進のみを数える理想気体分子）は x, y, z に沿って3つの自由度を持つため、分子飛行に伴う平均運動エネルギーは (3/2) k_B T です。絶対温度 T はケルビンでなければなりません。

式は絶対零度から始まる熱力学温度目盛に基づくからです。文書化されている場合 T, t, temp の別名も受け付けます。0 K は平均運動エネルギー0を与え、線形関係の形式的下限です。

経路はネットワーク・乱数シード・壁時計なしの純粋算術だからです。

授業や計算での使い方と注意点

宿題確認、講義デモ、(3/2)kT の素早い検証には、CAS や物理ライブラリを入れずに無料のブラウザ気体平均運動エネルギー計算を呼び出します。次が巨視的 P-V-T なら理想気体密度や気体法則ツールと、摂氏から始めて先にケルビンへ移すなら単位変換と組み合わせます。

入力は他の KIT parse 項目と同じ保持規則に従い、アルゴリズムが完全に決定的なので結果は CI フィクスチャに固定して安全です。

活用例

宿題と試験の検証

学習者と採点者は室温や他のケルビン値について ⟨E_k⟩ = (3/2)k_B T を計算し、ジュール結果を項ごとに比較し、誤って負の温度を送ったとき明確なエラーを受け取ります。

実験ノートとシミュレーション設定

指導者とシミュレーションスクリプトはサーモスタット温度から平均分子並進エネルギーを固定し、言語やノートセルごとにボルツマン定数を再コーディングしません。

よくある質問

温度が負のときは？

本製品では絶対温度は負にできず、負のケルビンは拒否され課金されません。

回転や振動エネルギーは含まれますか？

いいえ。本能力は等分配による平均並進運動エネルギー (3/2)k_B T のみを返します。回転・振動の寄与は範囲外です。

300 Kでの気体分子の平均運動エネルギーはいくつですか？

6.2129205 × 10⁻²¹ Jです。ボルツマン定数1.380649 × 10⁻²³ J/Kとケルビン温度を掛け、さらに2分の3を掛けて求めます。

教科書の丸めたボルツマン定数を使えますか？

使えます。初期設定はSIの正確な値1.380649 × 10⁻²³ J/Kですが、教科書や実験の手引きが1.38 × 10⁻²³のような値を指定していれば、それを入力できます。値は正である必要があります。

温度をケルビンで入れる必要があるのはなぜですか？

式が絶対零度から始まる絶対温度の目盛りに基づいているためです。0 Kでは平均運動エネルギーは0になり、摂氏の値を入れると誤ったエネルギーになります。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/chem/average-kinetic-energy-gas

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/average-kinetic-energy-gas \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"temperature":300}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/average-kinetic-energy-gas", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "temperature": 300
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/chem/average-kinetic-energy-gas",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "temperature": 300
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/average-kinetic-energy-gas", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"temperature":300}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"temperature":300}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/average-kinetic-energy-gas", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "temperature": 300
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.average_kinetic_energy_gas",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

本能力は絶対温度（ケルビン）から ⟨E_k⟩ = (3/2) k_B T を決定的に計算し、任意のボルツマン定数を受け付け、負の温度を明確な invalid_input で拒否し、宿題チェッカーや API クライアントがテストに固定できる構造化 JSON を返します。

平均並進運動エネルギーの意味と温度の入り方

必須フィールド temperature を JSON 数値または数値文字列として送ってください。負の温度は invalid_input です。この製品の物理的絶対目盛に対応せず、エネルギー量の符号を反転させてしまいます。任意フィールド k_b により、教科書や実験手引きが 1.38×10^−23 のような丸め値を固定するとき、SI 厳密値 1.380649×10^−23 J/K のボルツマン定数を上書きできます。入力が同一なら常に同一の JSON を返します。

応答フィールドの読み方と一貫した単位の選択

大きな温度でも式は線形ですが、Worker 隔離を安全に保つため入力は公開の大きさ上限内に保ってください。average_kinetic_energy は (3/2)×k_b×T の積で、k_b が J/K、T がケルビンのときジュールで報告されます。energy_unit は常に文字列 J で、クライアントが推測する必要はありません。formula ラベルは ⟨E_k⟩ = (3/2) k_B T の固定文字列、method は常に equipartition_translational で下流が形状を嗅がずに分岐できます。非 SI の k_b（例えば cgs 宿題の erg/K）を渡すとエネルギー数値はその選択に従い、単位はご自身で文書化する必要があります—既定経路では本製品は SI ジュールをラベルします。温度欠落、非有限値、隔離上限を超える大きさ、非正のカスタム k_b、負の温度はすべて invalid_input で失敗し課金されません。単一 T のジュール値だけなら average_kinetic_energy を、再現可能な実験ノートに記録するなら temperature と k_b をペイロードに残してください。

API の使い方、料金、教室ワークフロー、実務上の制限

必須の絶対温度（ケルビン）と任意の k_b（カスタムボルツマン定数）を含む JSON 本体を送ってください。指導プラットフォーム、実験レポート採点、カリキュラム生成、分子シミュレーション初期化が KIT 残高下の安定契約を必要とするときは前払い API を使い、成功アイテムあたり $0.002、検証失敗はエンジン拒否後も残高を消費しません。SDK 作者は temperature, k_b, average_kinetic_energy を、学習者が分子運動論の章で手書きする同じ (3/2)kT 行を示す UI 表に直接写せます。

連携の活用例

指導とカリキュラム生成

教材作成者は構造化 JSON で分子運動論の例題を生成し、フラッシュカード、手順シート、安定した前払い API 契約の自動採点ドリルに使います。

技術的な質問

気体分子の平均運動エネルギーをどう計算しますか？

絶対ケルビンの temperature を含む JSON を送ってください（例: temperature: 300）。応答は既定の SI ボルツマン定数で ⟨E_k⟩ = (3/2) k_B T による average_kinetic_energy（ジュール）を含みます。

自分のボルツマン定数を渡せますか？

はい。任意フィールド k_b（別名 kB, boltzmann, boltzmann_constant）は、教科書値が必要なとき既定の SI 厳密値 1.380649e-23 J/K を上書きします。

気体の平均運動エネルギー計算は無料ですか？

ブラウザツールは端末上で無料です。API 呼び出しは成功アイテムあたり $0.002 の前払い KIT 残高を使い、検証失敗は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

気体の平均運動エネルギー

無料で実行

計算例

平均並進運動エネルギーの意味と温度の入り方

授業や計算での使い方と注意点

活用例

宿題と試験の検証

実験ノートとシミュレーション設定

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

エラー

技術的な注記

平均並進運動エネルギーの意味と温度の入り方

応答フィールドの読み方と一貫した単位の選択

API の使い方、料金、教室ワークフロー、実務上の制限

連携の活用例

指導とカリキュラム生成

技術的な質問

ありがとう