Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Скорость теплового движения молекул
1920г. – поставлен опыт Штерна для определения скорости молекул газа или пара. Анализ экспериментальных данных позволяет найти распределение молекул по скоростям: – наиболее вероятная скорость молекул, - этой скоростью обладает наибольшее число молекул. 0 К наиболее вероятной скорости близка теоретически рассчитанная средняя квадратичная скорость молекул , которая равна квадратному корню из среднего квадрата скорости: = С повышением температуры максимум кривой смещается в область больших скоростей. Скорости молекул газа по расчётам оказались очень большими, больше скорости артиллерийских снарядов. Например, при 0˚ С скорость молекул азота 500м/с, водорода 1800м/с. Перемещение же молекул в каком-либо направлении в среднем невелико, т.к. из-за столкновения молекул их траектории представляют собой длинные запутанные ломаные линии:
Величины, с изменением которых меняется состояние газа, называются параметрами состояния. Микроскопические параметры – параметры малых масштабов, характеризующие отдельную молекулу (масса молекулы, её скорость, кинетическая энергия и т.д.) Макроскопические параметры – параметры больших масштабов, характеризующие газ как систему, состоящую из большого числа частиц (масса газа, давление, объём, температура и т.д.). Состояние теплового равновесия: - устанавливается самопроизвольно спустя некоторое время после приведения тел в тепловой контакт; - все макроскопические параметры, характеризующие тела системы, перестают изменяться и остаются постоянными сколь угодно долго; - температура всех тел системы становится одинаковой; - макроскопические процессы между телами (теплообмен, тепловое расширение, агрегатные превращения и т. д.) прекращаются; - микроскопические процессы (тепловое движение частиц, броуновское движение и т.д.) не прекращаются. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона – Менделеева) Основное уравнение МКТ газов связывает макроскопический параметр давление с микроскопическими параметрами. Уравнение состояния связывает между собой макроскопические параметры: давление, объём, массу и температуру. Как бы ни менялись эти параметры, всегда выполняется следующее соотношение: произведение давления газа на его объём равно отношению массы к молярной массе умноженному на газовую постоянную и абсолютную температуру. , где - универсальная газовая постоянная, которая является произведением двух постоянных: числа Авогадро и постоянной Больцмана. Уравнение Клапейрона (объединённый газовый закон) Если , =const. Для газа данной массы произведение давления газа на его объём делённое на абсолютную температуру есть величина постоянная. Газовые законы Установлены для изопроцессов – это процессы, в которых один из трёх параметров остаётся неизменным. Во всех газовых законах масса газа не меняется. Изотермический процесс – процесс изменения состояния газа при постоянной температуре. Закон Бойля – Мариотта: для газа данной массы при постоянной температуре произведение давления газа на его объём постоянно
Закон устанавливает обратно пропорциональную зависимость между давлением газа и его объёмом = ; графиком этой зависимости является изотерма:
Изобарный процесс - процесс изменения состояния газа при постоянном давлении. Закон Гей-Люссака: для газа данной массы при постоянном давлении отношение объёма газа к его абсолютной температуре постоянно если Закон устанавливает прямо пропорциональную зависимость между объёмом газа и его абсолютной температурой = ; графиком этой зависимости является изобара:
Изохорный процесс - процесс изменения состояния газа при постоянном объёме. Закон Шарля: для газа данной массы при постоянном объёме отношение давления газа к его абсолютной температуре постоянно если Закон устанавливает прямо пропорциональную зависимость между давлением газа и его абсолютной температурой = ; графиком этой зависимости является изохора:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-05-05; Просмотров: 935; Нарушение авторского права страницы