Презентация к уроку.

Давление идеального газа. Основное уравнение МКТ.

План.

• Задача урока.
• Некоторые понятия теории вероятности.
• Среднее значение квадрата скорости.
• Давление идеального газа.
• Вывод основного уравнения МКТ.
• Применение основного уравнения МКТ к решению задачи.

Задача урока :

В чем трудность выполнения этой задачи?

Трудности выполнения задачи: в движении принимает участие огромное количество частиц, движение которых нельзя описать с помощью законов механики Ньютона (описывается статистическими законами).

Некоторые понятия теории вероятности:

• Событие (случай) – всякие явления которые могут происходить с системой.
• Испытание – опыт или совокупность условий, в результате которого наступает то или иное событие.

• Если событие при данном условии обязательно происходит, то оно называется достоверным (вероятность достоверного события равна 1)
• Если оно произойти не может, то его называют невозможным (вероятность невозможного события равна 0).
• Если событие в результате испытания может произойти, а может и не произойти, то событие называется случайным (вероятность случайного события есть количественная мера ожидаемой возможности его появления).

Доска Гальтона

• Попадание дробинок в тот или иной желоб представляет случайное событие.

• Наблюдаемое относительное распределение всех дробинок по желобам является закономерным.

Поведение частиц идеального газа можно предсказать с некоторой вероятностью.

В связи с этим вводятся не точные характеристики каждой молекулы, а средние значения физических величин.

Среднее значение квадрата скорости

V 2 = (V 2 1 + V 2 2 +… V 2 n ) /N

V 2 x = 1 / 3 V 2

Впервые скорость движения молекул газа экспериментально определена немецким физиком Отто Штерном в 1920 г.

Из опыта вытекают следующие выводы:

• Распределение по скоростям подчиняется определенным закономерностям.
• Значение скорости большинства молекул близки к некоторому значению, называемому наиболее вероятным.
• При повышении температуры скорость молекул возрастает.

Скорости молекул постоянно меняются, но средний квадрат скорости вполне определенная величина.

Давление газа можно рассматривать как результат упругих столкновений молекул со стенками сосуда.

=

Силе с которой газ давит на стенку

Изменение импульса всех молекул в единицу времени

( mV-mV 0 ) /  t=f – сила давления одной

молекулы

F= f * N – сила давления N молекул ,

где N=nV=nS V t ,

p=F/S – сила действующая на единицу

площади ( давление газа )

В результате вычислений получаем основное уравнение МКТ

Обозначим E=m 0 V 2 /2 – среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул

Тогда

p= 2 / 3 nE

Давление идеального газа на стенки сосуда зависит от:

• Плотность газа в балоне газополной электрической лампы 0,9 кг / м 3 . При горении лампы давление в ней возросло с 8*10 4 Па до 1,1*10 5 Па. На сколько увеличилась при этом средняя скорость молекул газа?