2.1.6 Основное уравнение МКТ
Видеоурок: Газовые законы. Уравнение идеального газаЛекция: Основное уравнение МКТ
Микро и макро параметры идеального газаИдеальный газ можно описать с помощью макро и микро параметров.
Микропараметры описывают характеристики структурных составляющих вещества. К ним можно отнести:
- массу,
- скорость,
- энергию молекулы газа.
Что касается макропараметров, то это физические величины, характеризующие общие характеристики вещества в целом, вызванные микропараметрами. К ним относится:
- температура, связанная с энергией и скоростью молекул,
- объем,
- а также давление, которое производится всеми молекулами газа на стенки ёмкости, в которой находятся.
Уравнение, способное объединить макро и микропараметры идеального газа, называется основным уравнением МКТ.
Связь давления с кинетической энергией:
В первом уравнении m0 - масса одной молекулы, n - концентрация молекул, v - среднеквадратическая скорость молекул газа. Скорость была получена с помощью усреднения всех скоростей структурных единиц, содержащихся в некотором объеме газа. Эта формула показывает, что давление газа зависит от количества молекул в некотором объеме, от их массы, а также скоростей, с которыми они двигаются.
Если первое уравнение домножить и разделить на "2", то получим связь давления и среднеквадратической энергии молекул.
Данные уравнения были выведены с некоторыми упрощениями:
- Все молекулы взаимодействуют упруго. В реальных газах часть скорости и энергии теряется за счет передачи импульса стенкам сосуда, в котором находится газ.
- Использовать уравнения можно только в случае, когда структурные единицы практически не взаимодействуют. Если достаточно увеличить давление и значительно уменьшить температуру, то молекулы будут постоянно взаимодействовать друг с другом.
- Допустимы пренебрежения размерами и формами структурных единиц.
- Справедливо для одного вида газа. В реальном воздухе имеется примесь газов, что влияет на массу молекул, которая впоследствии изменяет значение давления.
Можно сделать вывод, что данное уравнение наиболее точно описывает характеристики разреженных газов. Воздух при нормальных условиях является приближенным к идеальному газу.
| Предыдущий урок | Следующий урок |
Оставить комментарий