Идеальный газ

Слайд 2

I. Модель идеального газа
Идеальный газ — коллектив огромного числа молекул.
Среднее расстояние между

I. Модель идеального газа Идеальный газ — коллектив огромного числа молекул. Среднее
молекулами намного больше их линейных размеров и собственным объёмом молекул можно пренебречь по сравнению с объёмом, занимаемым газом.
Молекулы находятся в непрерывном хаотическом (тепловом) движении.
Молекулы взаимодействуют между собой и со стенками сосуда посредством абсолютно упругого удара. Между соударениями молекулы не взаимодействуют.

§2. Идеальный газ

Слайд 3

§2. Идеальный газ

II. Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы
Уравнение состояния идеального газа:
Частные

§2. Идеальный газ II. Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы Уравнение состояния
случаи (газовые законы):
T = const: — закон Бойля-Мариотта
p = const: — закон Гей-Люссака
V = const: — закон Шарля
— уравнение Менделеева-Клапейрона
— универсальная газовая постоянная

Слайд 4

§2. Идеальный газ

— постоянная Больцмана
Концентрация молекул — ФВ — характеристика макросистемы, равная

§2. Идеальный газ — постоянная Больцмана Концентрация молекул — ФВ — характеристика
числу частиц в единичном объёме:
Закон Дальтона: давление смеси газов равно сумме парциальных давлений компонент смеси:
Доказательство
Нормальные условия: p0 = 1,01·105 Па; T0 = 273 К

Слайд 5

III. Основное уравнение МКТ
Рассмотрим равновесный идеальный газ, состоящий из одинаковых молекул массой

III. Основное уравнение МКТ Рассмотрим равновесный идеальный газ, состоящий из одинаковых молекул
m0. Все молекулы имеют разные по модулю и направлению скорости. Давление газа обусловлено ударами молекул о стенку сосуда.
1. Удар одной молекулы
Удар молекулы о стенку — абсолютно упругий.
II закон Ньютона:
— сила, с которой стенка действует на молекулу
τ — время удара
III закон Ньютона:

§2. Идеальный газ

Слайд 6

2. Число ударов о стенку за время Δt >> τ
i-я скоростная группа

2. Число ударов о стенку за время Δt >> τ i-я скоростная
молекул: v = (vi, vi ± Δv)
Число молекул внутри цилиндра, которые долетят до стенки за время Δt:
ni — концентрация молекул i-ой скоростной группы
Коэффициент 1/6 из всех молекул 1/3 движется вдоль оси x, из них ½ движется в направлении стенки.
3. Импульс, полученный стенкой от молекул i-ой скоростной группы за время Δt
Fi — модуль суммарной силы, с которой молекулы i-ой скоростной группы действуют на участок стенки площадью ΔS
Давление молекул i-ой скоростной группы

§2. Идеальный газ

Слайд 7

4. Учёт давления всех скоростных групп молекул
Закон Дальтона:
— средняя квадратичная скорость молекулы

4. Учёт давления всех скоростных групп молекул Закон Дальтона: — средняя квадратичная
идеального газа
— основное уравнение МКТ идеального газа
— основное уравнение МКТ идеального газа для энергии
— средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы идеального газа

§2. Идеальный газ