Учебник по физике для поступающих в ВУЗ
; F1 = ma
При упругом ударе составляющая скорости vy не изменяется (см.рис)
∆v = 
= 2vx
Россия исрс 01.
За промежуток ∆t с поршнем сталкиваются только молекулы, которые успевают долететь до него за это время – в объеме ∆V на расстоянии не больше vx∆t от него
Следовательно, полное число ударов молекул о поршень равно числу этих молекул:
∆N = n ∆V = n S vx∆t
n – концентрация частиц (число частиц в единице объема)
½ - множитель введен так как их всех молекул лишь половина движется в положительном направлении оси Х.
p = Þ p = 
= n ma
Вследствие хаотического теплового движения молекул их направления движения равновероятны и средние квадраты скоростей по осям равны:
v2 = vx2+ vy2 +vz2 Þ 
Скорости молекул беспорядочно меняются, но средний квадрат скорости вполне определенная величина.
Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа:
p = n ma = n ma
где как было показано выше
n – концентрация частиц (число частиц в единице объема)
Основное уравнение МКТ позволяет вычислить давление газа, если известны масса молекулы, среднее значение квадрата скорости и концентрация молекул.
Макроскопическая величина p с помощью модели идеального газа определяется через микроскопические параметры (массу молекул, концентрацию молекул и средний квадрат скорости их хаотического движения)
Еще одна форма записи основного уравнения молекулярно-кинетической теории:
Давление идеального газа равно двум третям средней кинетической энергии поступательного движения молекул, содержащихся в единице объема.
p = n ma
Þ p = n
где 
- средняя кинетическая энергия молекул
Давление идеального газа пропорционально произведению концентрации молекул на среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул.
Концентрация частиц характеризует число ударов молекул о поршень, а средняя кинетическая энергия молекул определяет интенсивность одного удара
Закон Дальтона:
Давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений входящих в нее газов.
Если газ состоит из смеси газов, то молекулы каждого газа ударяют о поршень независимо друг от друга. В соответствии с принципом суперпозиции сил давление газов, составляющих смесь (парциальные давления), суммируются.
СВЯЗЬ ТЕМПЕРАТУРЫ СО СРЕДНЕЙ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИЕЙ ЧАСТИЦ ГАЗА(уч.10кл.стр.239-243)
Определение температуры как меры кинетической энергии. Формула
Постоянная Больцмана, ее смысл и единицы измерения
Абсолютный нуль температуры и энергия молекул при нем
Скорость теплового движения молекул
Молярная газовая постоянная. Смысл и единицы измерения
Средняя квадратичная скорость молекул
Величины, характеризующие состояние макроскопических тел без учета молекулярного строения тел (p, V, t) называют макроскопическими параметрами.
Объем и давление являются механическими величинами, описывающими состояние газа. Температура описывает внутреннее состояние газа.
Основное уравнение МКТ(см.выше) для идеального газа устанавливает связь легко измеряемого макроскопического параметра – давления – с такими микроскопическими параметрами газа, как средняя кинетическая энергия и концентрация молекул. Но, измерив только давление, мы не можем узнать ни среднее значение кинетической энергии молекул в отдельности, ни их концентрацию. Следовательно, для нахождения микроскопических параметров газа нужны измерения еще какой-то физической величины, связанной со средней кинетической энергией молекул.
Такой величиной является температура.
В результате большого числа столкновений между молекулами газа устанавливается стационарное равновесное состояние – состояние, при котором число молекул в заданном интервале скоростей остается постоянным.
Любое макроскопическое тело или группа макроскопических тел при неизменных внешних условиях самопроизвольно переходит в состояние теплового равновесия.
Тепловое равновесие – это такое состояние, при котором все макроскопические параметры сколь угодно долго остаются неизменными.
Это означает, что в системе не меняются объем и давление, не происходит теплообмен, отсутствуют взаимные превращения веществ.
Микроскопические процессы не прекращаются и в состоянии теплового равновесия.
Температура характеризует состояние теплового равновесия системы тел: все тела системы, находящиеся друг с другом в тепловом равновесии, имеют одну и ту же температуру.
При одинаковых температурах двух тел между ними не происходит теплообмена.
Разность температур тел указывает на направление теплообмена между ними.
Температура — скалярная физическая величина, описывающая состояние термодинамического равновесия (состояния, при котором не происходит изменения микроскопических параметров).
Как термодинамическая величина температура характеризует тепловое состояние системы и измеряется степенью его отклонения от принятого за нулевое, как молекулярно-кинетическая величина характеризует интенсивность хаотического движения молекул и измеряется их средней кинетической энергией.
Для измерения температуры можно воспользоваться изменением любой макроскопической величины в зависимости от температуры: объема, давления, электрического сопротивления и т.д.
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100