Кинетическая теория газов

Кинетическая теория газов

Молекулярно-кинетическая теория (сокращённо МКТ) — теория, рассматривающая строение вещества с точки зрения трёх основных приближенно верных положений:

Основное уравнение МКТ

<E_k> = \frac{i}{2}kT где k является отношением газовой постоянной R к числу Авогадро, а i - число степеней свободы молекул.

Основное уравнение МКТ связывает макроскопические параметры (давление, объём, температура) газовой системы с микроскопическими (масса молекул, средняя скорость их движения).

Вывод основного уравнения МКТ

Пусть имеется кубический сосуд с ребром длиной l и одна частица массой m в нём.

Обозначим скорость движения vx, тогда перед столкновением со стенкой сосуда импульс частицы равен mvx, а после - mvx, поэтому стенке передается импульс p = 2mvx. Время, через которое частица сталкивается с одной и той же стенкой, равно t = \frac{2l}{v_x}.

Отсюда следует: F_x = \frac{p}{t} = \frac{2mv_x^2}{2l}

поэтому давление p_x = \frac{mv_x^2}{l^3} = \frac{mv_x^2}{V}.

Соответственно, p_y = \frac{mv_y^2}{V} и p_z = \frac{mv_z^2}{V}.

Таким образом, для большого числа частиц верно следующее: P_x = N\frac{m\bar{v_x^2}}{V}, аналогично для осей y и z.

Поскольку v^2 = v_x^2 + v_y^2 + v_z^2, то \bar{v_x^2} = \bar{v_y^2} = \bar{v_z^2} = \frac{1}{3}\bar{v^2}.

Отсюда P_x = P_y = P_z = P = \frac{Nm\bar{v^2}}{3V}

или PV = \frac{N}{3}m\bar{v^2}.

Пусть \bar{\epsilon} — средняя кинетическая энергия молекул, а Ek — полная кинетическая энергия всех молекул, тогда:

PV = \frac{2}{3}E_k = RT, откуда E_k = \frac{3}{2}RT.

Уравнение среднеквадратичной скорости молекулы

Уравнение среднеквадратичной скорости молекулы легко выводится из основного уравнения МКТ для одного моля газа.

E_k = \frac{1}{2}Nm\bar{v^2} = \frac{3}{2}RT, для 1 моля N = Na, где Naпостоянная Авогадро

Nam = Mr, где Mrмолярная масса газа

Отсюда окончательно

\bar{v} = \sqrt{\frac{3RT}{M_r}}

Изопроцессы - это процессы, протекающие при значении одного из макроскопических параметров.

Существуют три изопроцесса: изотермический, изохорный, изобарный.



Wikimedia Foundation. 2010.

Поможем написать реферат

Полезное


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 — объясняет неравновесные свойства газов (явления переноса энергии, массы, импульса) на основе законов движения и взаимодействия молекул. * * * КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ, раздел физики, изучающий свойства газов методами… …   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»