Анализ основного уравнения мкт.

Давление идеального газа. Одним из первых и важных успехов молекулярно-кинетической теории было качественное и количественное объяснение явления давления газа на стенки сосуда.

Качественное объяснение давления газа заключается в том, что молекулы идеального газа при столкновениях со стенками сосуда взаимодействуют с ними по законам механики как упругие тела. При столкновении молекулы со стенкой сосуда проекция вектора скорости на ось ОХ, перпендикулярную стенке, изменяет свой знак на противоположный, но остается постоянной по модулю (рис. 82).

Поэтому в результате столкновения молекулы со стенкой проекция ее импульса на ось ОХ изменяется от до . Изменение импульса молекулы показывает, что на нее при столкновении действует сила , направленная от стенки. Изменение импульса молекулы равно импульсу силы :

.

Во время столкновения молекула действует на стенку с силой , равной по третьему закону Ньютона силе по модулю и направленной противоположно.

Молекул газа очень много, и удары их о стенку следуют один за другим с очень большой частотой. Среднее значение геометрической суммы сил, действующих со стороны отдельных молекул при их столкновениях со стенкой сосуда, и является силой давления газа. Давление газа равно отношению модуля силы давления к площади стенки S:

.

На основе использования основных положений молекулярно-кинетической теории было получено уравнение, которое позволяло вычислить давление газа, если известны масса m ₀ молекулы газа, среднее значение квадрата скорости молекул и концентрация n молекул:

. (24.1)

Уравнение (24.1) называют основным уравнением молекулярно-кинетической теории.
Обозначив среднее значение кинетической энергии поступательного движения молекул идеального газа :

,

получим

. (24.2)

Давление идеального газа равно двум третям средней кинетической энергии поступательного движения молекул, содержащихся в единице объема.

Что такое тепловое равновесие?

Тепловое равновесие - состояние термодинамической систем, в которое она самопроизвольно переходит через достаточно большой промежуток времени в условиях изоляции от окружающей среды.

Что такое температура? Какую температуру называют абсолютным нулём температуры?

Температура- мера средней хаотического движения молекул.

Температурные шкалы. Их соотношение со шкалой Цельсия.

Абсолютная температура. Шкала Кельвина

T = C ^O +273 (k)

Шкала Цельсия

Шкала Фаренгейта

t °С = 5/9 (t °F — 32), t °F = 9/5 t °С + 32

Шкала Реомюра

1 °R = 1,25 °C, Единица — градус Реомюра (°R)

Смысл постоянной Больцмана и её значение?

Физический смысл постоянной Больцмана, связь температуры выражаемой в кельвинах и джоулях.

Формула зависимости средней кинетической энергии молекул от температуры.

Зависимость давления газа от концентрации его молекул и абсолютной температуры; концентрации и кинетической энергии.

23.

Формула средней квадратичной скорости и её анализ.

Закон Дальтона. Формулировка и формула.

Закон Дальтона- давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений входящих в неё газов.

Определение изопроцесса. Виды изопроцессов.

Процессы протекающие при неизменном значении одного из параметров , , - называют изопроцессами.

Формулировка и формула закона Бойля- Мариотта.

Закон Бойля- Мариотта- для газа данной массы при постоянной температуре произведение давления газа на его объем постоянно:

Построить изотермы в системах PV, TP, VT.

 

Формулировка и формула закона Гей- Люссака.

Закон Гей- Люссака- для газа данной массы при постоянном давлении отношение объема газа к его термодинамической температуре постоянно:

Построить изобары в системах: PV, PT, VT.

Формулировка и формула закона Шарля.

Закон Шарля- для газа данной массы отношение давления газа к его термодинамической температуре постоянно:

Построить изохоры в системах: PV, PT, VT.

Почему при изготовлении электрических ламп накаливания их баллоны заполняют при пониженном давлении?

Для того чтобы давление нагретого газа не разорвало колбу.