Вимірювання температури, температурні шкали.

 

 

Решта в посібнику на ст.41 "щоб виміряти температуру" до ст.42 слів "В США користуються шкалою Фаренгейта."

 

Фізичний зміст температури.

Якщо в графіку з 2 пит. Перенести вісь Ор в ліво, щоб ця вісь переходила через точку А, то ми одержимо графік залежності тиску газу від абсолютної температури.

Графік залежності тиску газу від абсолютної температури проходить через початок координат і є прямою лінією. З математики відомо, що ця пряма є прямою пропорційністю (у~х), а тому тиск газу прямо пропорційно залежить від температури. З формули випливає, що і середня кінетична енергія поступального руху молекул також залежить прямо пропорційно від температури. Нехай коефіцієнт пропорційності дорівнює тоді формула буде мати вигляд .

З школи відомо, що температура визначає ступінь нагрітості тіл, тобто знаючи температуру ми можемо сказати чи тіло гаряче чи тіло холодне. З формули (2) випливає, що Т є мірою середньої кінетичної енергії поступального руху молекул газу.

к – стала Больцмана.

к=1,38 10^-23 Дж/К

 

 

Основи МКТ газоподібного стану речовини

1. Рівняння Менделєєва-Клаперона. Ідеальний газ.

1. Об’єднаний газовий закон.
2. Ізопроцеси та їх графіки.

 

Рівняння Менделеєва-Клаперона. Ідеальний газ.

p=nkT (1)

(2)

(2)à (1)

pV=nkT (3)

;

(4)à (3)

N_A k=R – універсальна газова стала.

R=8,31 Дж/моль К

­­– формула Менделеєва-Клаперона

 

Об’єднаний газовий закон.

Якщо маса газу не змінюється, то права частина формули (1) також є величиною сталою. З формули (1) випливає, що і ліва частина є сталою величиною якщо маса газу не змінюється.

– об’єднаний газовий закон: добуток тиску газу на об’єм розділений на його абсолютну температуру є величина стала, якщо маса газу не змінюється.

Процеси у газі які відбуваються при сталій масі називаються ізопроцеси. Об’єднаний газовий закон справджується тільки для ізопроцесів.

 

Ізопроцеси та їх графіки.

1)Якщо m=const, V=const.

Процес у газі який відбувається при сталій масі і незмінному об’ємі називається ізохорним процесом.

(V₁=V₂)

; – закон Шарля

При ізохорному процесі тиск газу прямо пропорційний його абсолютній температурі.

Р Р

 

 

О Т O V

 

 

V

 

O T

2)m=const, р=const.

Процес у газі при сталій масі і незмінному тиску називається ізобарним процесом.

(р₁=р₂)

; – закон Гей-Люсака

При ізобарному процесі об’єм газу прямо пропорційний його абсолютній температурі.

V Р

 

 

O Т О V

 

Т

 

 

О Р

3)m=const, Т=const.

Процес у газі який відбувається при сталій масі і не змінній температурі називається ізотермічним процесом.

(Т₁=Т₂)

; – закон Бойля-Маріота

 

При ізотермічному процесі тиск обернено пропорційний до його об’єму.

 

 

Р Р

 

О V О Т

 

Т

 

 

 

 

О V

 

 

Друга самостійна робота

 

 

Формули по темі МКТ

 

m_o= m_в*1,66_*10^-27 [кг]

m_o– маса однієї молекули

m_в– відносна маса (дається в таблиці Менделєєва)

 

– молярна маса

N_A– стала Авогадро

 

m– загальна масса

N– кількість молекул

 

– густина

V– об’єм

 

n– концентрація

 

Е_к –середня кінетична енергія поступального руху молекул газу, k– стала Больцмана

Т– температура (вимірюється в Кельвінах).

 

,

V– середня квадратична швидкість.

– кількість молів або кількість речовини

N– кількість молекул

 

= m_в*10^-3 [кг/моль]

 

Т=t+273 [К]

Т– абсолютна температура

t– температура вимірюється в градусах С.

Ця формула справджується тільки при н.у. V_м– молярний об’єм.

 

– основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії.

– рівняння Менделєєва-Клапейрона, R– універсальна газова стала (молярна газова стала).

 

 

 

– справджується при сталій масі.

 

Ізохорний процес V=const (V₁=V₂)

Ізобарний процес р=const (р₁=р₂)

Ізотермічний процес Т=const (Т₁=Т₂)

 

Третя самостійна робота

 

Основи термодинаміки

 

1. Внутрішня енергія. Внутрішня енергія ідеального газу.

2. Робота газу при зміні його об’єму.

3. Зміна внутрішньої енергії при нагріванні і охолодженні.

4. Рівняння теплового балансу при теплообміні.

5. Підрахунок теплоти, яка виділяється при спалюванні палива.