кинетическая теория газов это:

кинетическая теория газов
кинети́ческая тео́рия га́зов
объясняет неравновесные свойства газов (явления переноса энергии, массы, импульса) на основе законов движения и взаимодействия молекул.
* * *
КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ
КИНЕТИ́ЧЕСКАЯ ТЕО́РИЯ ГА́ЗОВ, раздел физики, изучающий свойства газов методами статистической физики (см. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА) на основе представлений об их молекулярном строении и определенном законе взаимодействия между молекулами. К кинетической теории газов обычно относят теорию неравновесных свойств газов, а теория равновесных состояний относится к равновесной статистической механике. Область применения кинетической теории газов — собственно газы, газовые смеси и плазма (см. ПЛАЗМА), однако теория плазмы выделилась в самостоятельную область. Основы теории были заложены в работах Л. Больцмана (см. БОЛЬЦМАН Людвиг).
Кинетическая теория газов объясняет неравновесные свойства газов (явления переноса (см. ПЕРЕНОСА ЯВЛЕНИЯ) энергии, массы, импульса) на основе законов движения и взаимодействия молекул. Кинетическая теория газов была первым сформировавшимся разделом молекулярной физики (см. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА), и основана на предположении, что молекулы в газах находятся на расстояниях, значительно превышающих их размер. Тепловое движение молекул газов является равномерным и прямолинейным на длине свободного пробега, в несколько раз превышающей расстояние между молекулами и размер самих молекул. Молекулы в газах движутся почти свободно в промежутках между столкновениями, приводящими к резкому изменению их скоростей.
Так как силы взаимодействия между электрически нейтральными атомами являются очень короткодействующими (то есть очень быстро убывают с увеличением расстояния между частицами и на расстояниях в несколько молекулярных диаметров практически уже не сказываются), то взаимодействие молекул происходит лишь при их непосредственном сближении — при столкновениях. При столкновении с другой молекулой или со стенкой сосуда молекула меняет направление и скорость, как при столкновении бильярдных шаров, то есть по законам упругих тел. Время столкновения значительно меньше среднего времени пробега молекул газа между столкновениями, поэтому теория неравновесных процессов в газах значительно проще, чем в жидкостях или твердых телах. Взаимодействия между молекулами идеального газа (кроме редких столкновений) отсутствуют; его энергия зависит только от температуры.
Наблюдаемые физические характеристики газа представляют собой результат усредненного движения всех его молекул. Для вычисления этих характеристик нужно знать распределение молекул газа по скоростям и пространственным координатам, то есть знать функцию распределения f(v,r,t). Для газа, подчиняющегося классической механике, в состоянии статистического равновесия функция распределения f по скоростям представляет собой распределение Максвелла (см. МАКСВЕЛЛА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ)
f(v) =n(m/2pkT)3/2exp(-mv2/2kT), где m — масса молекулы, Т — абсолютная температура системы, k — постоянная Больцмана (см. БОЛЬЦМАНА ПОСТОЯННАЯ).
Применив статистический метод к равновесному состоянию идеального газа можно получить основное уравнение молекулярно-кинетической теории:
р = 1/3(nmoкв>2),
Где р — давление газа, n — концентрация молекул, mo — масса одной молекулы, кв>2 — средняя квадратичная скорость молекулы.
В основном уравнении кинетической теории идеального газа макроскопический параметр, характеризующий газ в целом — давление — выражен через среднее значение микроскопического параметра — средней квадратичной скорости одной молекулы.
Давление можно выразить и через среднюю кинетическую энергию хаотического движения молекулы газа <Е> = ?(mo2>).
р = 2/3(n<Е>).
Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы <Ео> = 3/2(kT).
Эта формула раскрывает молекулярно-кинетическое толкование температуры, которая является мерой средней кинетической энергии поступательного движения идеального газа. Так как в состоянии теплового равновесия средняя кинетическая энергия молекул зависит только от температуры, то в смеси газов средние кинетические энергии молекул разных сортов одинаковы, но легкие молекулы движутся в среднем быстрее тяжелых.
Кинетическая теория позволила хорошо объяснить явления вязкости, диффузии и теплопроводности газов, рассматривая наблюдаемые макроскопические эффекты (давление, диффузия, теплопроводность и т. д.) как средний результат действия всех молекул исследуемого газа.
Большую роль в кинетической теории газов играет длина свободного пробега молекул — расстояние, которое прошла бы молекула за среднее время между столкновениями, двигаясь со средней скоростью. Это понятие заложено в элементарную теорию явлений переноса. Рассматривая перенос импульса, энергии, массы компонентов через единичную площадку в газе можно соответственно получить значения коэффициента вязкости, теплопроводности и взаимной диффузии.
Последовательная кинетическая теория газов основана на решении классического кинетического уравнения (см. КИНЕТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ) Больцмана. Для вычисления этих средних параметров системы Больцман ввел функцию распределения f, зависящую от скоростей и координат молекул газа и от времени. Функция распределения f подчиняется кинетическому уравнению Больцмана, в котором изменение f со временем рассматривается как результат движения частиц, действия на них внешних сил и парных столкновении между частицами. Уравнение Больцмана применимо лишь для достаточно разреженных газов.

Энциклопедический словарь. 2009.

Смотреть что такое "кинетическая теория газов" в других словарях:

  • КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ — раздел теор. физики, исследующий св ва газов статистич. методами на основе представления об их мол, строении и определ. законе вз ствия между молекулами. Обычно к К. т. г. относят лишь теорию неравновесных св в газов, теория же их равновесных св… …   Физическая энциклопедия

  • Кинетическая теория газов — раздел физики, изучающий явления в газах статистическими методами, рассматривающий газ как совокупность молекул, заданным образом взаимодействующих между собой, с внешними полями и ограничивающими поверхностями. К. т. г. изучает неравновесные… …   Энциклопедия техники

  • КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ — раздел физики, изучающий свойства газов статистич. методами на основе представлений об их молекулярном строении и определ. законе взаимодействия между молекулами. Обычно к К. т. г. относят лишь теорию неравновесных свойств газов. Осн. объекты… …   Физическая энциклопедия

  • КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ — раздел теоретической физики, исследующий свойства газов статистическими методами и объясняющий свойства газов на основе их молекулярного строения, а также законов непрерывного движения и взаимодействия молекул (атомов). К. т. г. рассматривает… …   Большая политехническая энциклопедия

  • КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ — объясняет неравновесные свойства газов (явления переноса энергии, массы, импульса) на основе законов движения и взаимодействия молекул …   Большой Энциклопедический словарь

  • кинетическая теория газов — kinetinė dujų teorija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. gas kinetic theory; kinetic theory of gases vok. kinetische Gastheorie, f rus. кинетическая теория газов, f pranc. théorie cinétique des gaz, f …   Fizikos terminų žodynas

  • Кинетическая теория газов — Сущность ее может быть выражена в немногих словах. Согласно этой теории, газы состоят из огромного числа отдельных весьма малых частиц, двигающихся по всем возможным направлениям и со всеми возможными скоростями; частицы эти связаны между собой… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • кинетическая теория газов — Зависимость интенсивности испарения от плотности пара над стенкой. кинетическая теория газов — раздел физики, изучающий явления в газах статистическими методами, рассматривающий газ как совокупность молекул, заданным образом… …   Энциклопедия «Авиация»

  • кинетическая теория газов — Зависимость интенсивности испарения от плотности пара над стенкой. кинетическая теория газов — раздел физики, изучающий явления в газах статистическими методами, рассматривающий газ как совокупность молекул, заданным образом… …   Энциклопедия «Авиация»

  • кинетическая теория газов — Зависимость интенсивности испарения от плотности пара над стенкой. кинетическая теория газов — раздел физики, изучающий явления в газах статистическими методами, рассматривающий газ как совокупность молекул, заданным образом… …   Энциклопедия «Авиация»

Книги

Другие книги по запросу «кинетическая теория газов» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»