Ссылка на файл: >>>>>> http://file-portal.ru/Кинетическая энергия молекул/
Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа.
Энергия кинетическая: формула, определение. Как найти кинетическую энергию молекулы, поступательного движения, пружины, тела, молекулы газа?
Средняя кинетическая энергия молекулы...
Простейшей моделью, рассматриваемой молекулярно-кинетической теорией, является модель идеального газа. В кинетической модели идеального газа молекулы рассматриваются как идеально упругие шарики, взаимодействующие между собой и со стенками только во время упругих столкновений. Суммарный объем всех молекул предполагается малым по сравнению с объемом сосуда, в котором находится газ. Модель идеального газа достаточно хорошо описывает поведение реальных газов в широком диапазоне давлений и температур. Задача молекулярно-кинетической теории состоит в том, чтобы установить связь между микроскопическими масса, скорость, кинетическая энергия молекул и макроскопическими параметрами давление, объем, температура. В результате каждого столкновения между молекулами и молекул со стенками скорости молекул могут изменяться по модулю и по направлению; на интервалах времени между последовательными столкновениями молекулы движутся равномерно и прямолинейно. В модели идеального газа предполагается, что все столкновения происходят по законам упругого удара, т. Используя модель идеального газа, вычислим давление газа на стенку сосуда. В процессе взаимодействия молекулы со стенкой сосуда между ними возникают силы, подчиняющиеся третьему закону Ньютона. Выделим на стенке некоторую площадку S рис. Но из этого числа лишь половина движется в сторону стенки, а другая половина движется в противоположном направлении и со стенкой не сталкивается. Но по 3-му закону Ньютона такая же по модулю сила действует со стороны молекул на площадку S. При выводе этого соотношения предполагалось, что все n молекул, содержащихся в единице объема газа, имеют одинаковые проекции скоростей на ось X. На самом деле это не так. В результате многочисленных соударений молекул газа между собой и со стенками в сосуде, содержащем большое число молекул, устанавливается некоторое статистическое распределение молекул по скоростям. При этом все направления векторов скоростей молекул оказываются равноправными равновероятными , а модули скоростей и их проекции на координатные оси подчиняются определенным закономерностям. Распределение молекул газа по модулю скоростей называется распределением Максвелла. Это число равно площади выделенного на рис. Чтобы уточнить формулу для давления газа на стенку сосуда, предположим, что все молекулы, содержащиеся в единице объема, разбиты на группы, содержащие n 1 , n 2 , n 3 и т. При этом Каждая группа молекул вносит свой вклад в давление газа. Если эту сумму разделить на n , то мы получим среднее значение квадрата проекции скорости молекул: Теперь формулу для давления газа можно записать в виде. Так как все направления для векторов скоростей молекул равновероятны, среднее значение квадратов их проекций на координатные оси равны между собой: Последнее равенство вытекает из формулы: Формула для среднего давления газа на стенку сосуда запишется в виде. Это уравнение устанавливает связь между давлением p идеального газа, массой молекулы m 0 , концентрацией молекул n , средним значением квадрата скорости и средней кинетической энергией поступательного движения молекул. Его называют основным уравнением молекулярно-кинетической теории газов. Таким образом, давление газа равно двум третям средней кинетической энергии поступательного движения молекул, содержащихся в единице объема. В основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов входит произведение концентрации молекул n на среднюю кинетическую энергию поступательного движения. Если предположить, что газ находится в сосуде неизменного объема V , то N — число молекул в сосуде. Какую физическую величину нужно изменить, чтобы изменилась средняя кинетическая энергия Опыт показывает, что такой величиной является температура. Понятие температуры тесно связано с понятием теплового равновесия. Тела, находящиеся в контакте друг с другом, могут обмениваться энергией. Энергия, передаваемая одним телом другому при тепловом контакте, называется количеством теплоты. Тепловое равновесие — это такое состояние системы тел, находящихся в тепловом контакте, при котором не происходит теплопередачи от одного тела к другому, и все макроскопические параметры тел остаются неизменными. Температура — это физический параметр, одинаковый для всех тел, находящихся в тепловом равновесии. Возможность введения понятия температуры следует из опыта и носит название нулевого закона термодинамики. Для измерения температуры используются физические приборы — термометры , в которых о величине температуры судят по изменению какого-либо физического параметра. Для создания термометра необходимо выбрать термометрическое вещество например, ртуть, спирт и термометрическую величину , характеризующую свойство вещества например, длина ртутного или спиртового столбика. В различных конструкциях термометров используются разнообразные физические свойства вещества например, изменение линейных размеров твердых тел или изменение электрического сопротивления проводников при нагревании. Термометры должны быть откалиброваны. Для этого их приводят в тепловой контакт с телами, температуры которых считаются заданными. Чаще всего используют простые природные системы, в которых температура остается неизменной, несмотря на теплообмен с окружающей средой — это смесь льда и воды и смесь воды и пара при кипении при нормальном атмосферном давлении. Особое место в физике занимают газовые термометры рис. Используя полученный таким образом калибровочный график, можно определять температуры, соответствующие другим значениям давления. На опыте получить путем охлаждения газ в состоянии с нулевым давлением невозможно, так как при очень низких температурах все газы переходят в жидкое или твердое состояние. В этой шкале единица измерения температуры такая же, как и в шкале Цельсия, но нулевая точка сдвинута: В системе СИ принято единицу измерения температуры по шкале Кельвина называть кельвином и обозначать буквой K. Температурная шкала Кельвина называется абсолютной шкалой температур. Она оказывается наиболее удобной при построении физических теорий. Нет необходимости привязывать шкалу Кельвина к двум фиксированным точкам — точке плавления льда и точке кипения воды при нормальном атмосферном давлении, как это принято в шкале Цельсия. Кроме точки нулевого давления газа, которая называется абсолютным нулем температуры , достаточно принять еще одну фиксированную опорную точку. Газовые термометры громоздки и неудобны для практического применения: Таким образом, давление разреженного газа в сосуде постоянного объема V изменяется прямо пропорционально его абсолютной температуре: Объединяя эти соотношения пропорциональности, можно записать: Ее называют постоянной Больцмана , в честь австрийского физика Л. Больцмана , одного из создателей молекулярно-кинетической теории. Постоянная Больцмана — одна из фундаментальных физических констант. Ее численное значение в СИ равно: Средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул газа прямо пропорциональна абсолютной температуре. Таким образом, температура есть мера средней кинетической энергии поступательного движения молекул. Следует обратить внимание на то, что средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы не зависит от ее массы. Броуновская частица, взвешенная в жидкости или газе, обладает такой же средней кинетической энергией, как и отдельная молекула, масса которой на много порядков меньше массы броуновской частицы. Этот вывод распространяется и на случай, когда в сосуде находится смесь химически невзаимодействующих газов, молекулы которых имеют разные массы. В состоянии равновесия молекулы разных газов будут иметь одинаковые средние кинетические энергии теплового движения, определяемые только температурой смеси. Давление смеси газов на стенки сосуда будет складываться из парциальных давлений каждого газа: В этом соотношении n 1 , n 2 , n 3 , … — концентрации молекул различных газов в смеси. Определение числа столкновений молекул с площадкой S. Распределение молекул по скоростям. Упругое столкновение молекулы со стенкой. Газовый термометр с постоянным объемом. Математика , Аннглийский язык , Химия , Биология , Физика , География , Астрономия.
Поздравления с днем рождения пожилому мужчине короткие
Узбек кино 2017 янгилари скачать
Как полностью удалить скайп в windows 7
Средняя кинетическая энергия поступательного движения, приходящаяся на одну степень свободы молекулы
Намибия на карте африки
Как образуются имена существительные
Инфекционное заболевание верхних дыхательных путей
13. Основы молекулярно-кинетической теории газов
Сделать медкнижку алтуфьево
Поздравление сестре с рождением дочки
Средняя кинетическая энергия молекулы...
Кох основы сценического движения
Счет фактурана услуги образец заполнения 2016
Основные результаты научного исследования научные практические
Энергия кинетическая: формула, определение. Как найти кинетическую энергию молекулы, поступательного движения, пружины, тела, молекулы газа?
Правила и формы приветствия