Свойства газов

Закономерности броуновского движения
1905 год - А.Эйнштейн на основе МКТ разработал теорию броуновского движения и доказал, что смещение частицы от начального положения пропорционально квадратному корню из времени.
1908 году Ж. Перрен полностью подтвердил этот теоретический результат своими наблюдениями.

Распределение молекул по скоростям
В 1860 году Дж. Максвелл пришел к фундаментальному выводу: молекулы газа движутся с различными скоростями(ранее считалось, что они движутся с одинаковыми скоростями). Он также вывел закон распределения молекул газа по скоростям.

График распределения
Из графика видно, что большее число молекул движется со скоростью, близкой к значению Uв .
Uв - наиболее вероятная скорость

Свойства газов
Основу КТГ составляют положения:
Газы способны неограниченно расширяться и занимать любой предоставленный им объем
Смесь газов оказывает на стенки сосуда давление, равное сумме давлений каждого газа взятого в отдельности (закон Дальтона)
При постоянной температуре давление данной массы газа обратно пропорционально его объему (закон Бойля-Мариотта)
При постоянном объеме давление данной массы газа линейно зависит от температуры (закон Шарля)
При постоянном давлении объем данной массы газа линейно зависит от температуры (закон Гей-Люссака)

Идеальный газ
М.В.Ломоносов считал, что вещества состоят из корпускул, находящихся во вращательном движении.
Д.Джоуль в 1852 году предложил более точную модель, приписав молекулам газа поступательное движение.
В 1857 году немецкий физик Р.Клаузиус, используя модель идеального газа, впервые систематически изложил кинетическую теорию газов.

Модель Клаузиуса
Идеальным Клаузиус назвал газ, удовлетворяющий следующим условиям:
Объемом всех молекул газа можно пренебречь по сравнению с объемом сосуда, в котором этот газ находится
Время столкновения молекул друг с другом пренебрежимо мало по сравнению со временем между двумя столкновениями
Молекулы взаимодействую между собой только при непосредственном соприкосновении, при этом они отталкиваются
Силы притяжения между молекулами идеального газа ничтожно малы и ими можно пренебречь

Давление идеального газа
Давление идеального газа равно 2/3 произведения концентрации молекул n на среднее значение кинетической энергии хаотического поступательного движения молекул Ek
p = 1/3 nm0Ū2
= 2/3n(m0Ū2)/2 =
2/3Ēk
(уравнение Клаузиуса)

Решим задачу
Считая воздух идеальным газом, состоящим из одинаковых молекул, оцените скорость теплового движения молекул газа при нормальных условиях.
Дано: Формула: Решение:
P = 1.01•105 Па U = √ Ū2 = U = √ (1,01*105)/1,29 =
= 280 м/с
= √ 3p/ρ
ρ = 1,29 кг•м-3

Домашнее задание:
Учебник стр. 72-79 §14,15
Разобрать примеры решения задач
Решить задачи № 15.1, 15.4, 15.5 (стр. 80)

Спасибо за урок, дети!