Основное уравнение МКТ идеального газа

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории

Идеальный газ. Основное уравнение МКТ

Идеальный газ —

это модель газа, удовлетворяющая следующим условиям:

1) молекулы газа можно считать МТ, которые хаотически движутся;

2) силы взаимодействия между молекулами идеального газа практически отсутствуют;

3) при столкновениях молекулы идеального газа ведут себя как абсолютно упругие шарики.

Давление

Объём

Абсолютная температура

Макроскопические параметры состояния идеального газа —

физические величины, которые характеризуют некоторое количество идеального газа как макроскопическую систему ().

Микроскопические параметры состояния идеального газа —

физические величины, которые относятся к индивидуальным характеристикам молекул ().

Основная задача молекулярно-кинетической теории

Установить связь между макроскопическими и микроскопическими параметрами вещества и, исходя из этого, определить уравнение состояния этого вещества.

Рудольф Клаузиус

1822—1888

Термодинамическое равновесие идеального газа —

состояние газа, в котором все его макроскопические параметры остаются неизменными во времени по всему объёму.

Давление газа —

это средняя сила ударов его молекул о стенки сосуда,

Давление газа —

это средняя сила ударов его молекул о стенки сосуда,

отнесённая к единице площади.

Изменение импульса молекулы:

Суммарное изменение импульса:

Идеальный газ. Основное уравнение МКТ

Изменение импульса молекулы:

Суммарное изменение импульса:

Число молекул, летящих к грани:

Время полёта молекулы:

Идеальный газ. Основное уравнение МКТ

Суммарное изменение импульса:

Изменение импульса молекулы:

Суммарное изменение импульса:

Время полёта молекулы:

2-й закон Ньютона:

Число молекул, летящих к грани:

3-й закон Ньютона:

Время полёта молекулы:

Давление газа:

11

Идеальный газ. Основное уравнение МКТ

Суммарное изменение импульса:

2-й закон Ньютона:

Время полёта молекулы:

Время полёта молекулы:

Давление газа:

2-й закон Ньютона:

Средняя сила давления:

3-й закон Ньютона:

Давление газа:

12

Идеальный газ. Основное уравнение МКТ

Давление газа:

2-й закон Ньютона:

Время полёта молекулы:

Среднее значение модуля скорости молекул:

Давление газа:

Средняя сила давления:

Среднее значение квадрата скорости молекул:

13

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории

Основное уравнение МКТ устанавливает связь между давлением идеального газа и микроскопическими параметрами молекул.

Рудольф Клаузиус

1822—1888

13

Идеальный газ. Основное уравнение МКТ

Основное уравнение МКТ:

Идеальный

газ

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул:

Рудольф Клаузиус

1822—1888

15

Задача. Кислород находится под давлением 95 кПа и имеет плотность 2,1 кг/м 3 . Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения его молекул.

ДАНО

РЕШЕНИЕ

Основное уравнение МКТ:

Концентрация молекул:

О 2

Кислород

Число молекул газа:

Масса молекулы газа:

Масса газа в баллоне:

ОТВЕТ: .

15