Идеальный газ 2. Идеальный газ Основное уравнение мкт

Название	Идеальный газ Основное уравнение мкт
Дата	15.11.2022
Размер	3.43 Mb.
Формат файла
Имя файла	Идеальный газ 2.pptx
Тип	Документы #789401

Идеальный газ Основное уравнение МКТ

Агрегат. состояния	Свойства	Расположение молекул	Расстояние между молекулами	Движение молекулы
Твердое	Сохраняет форму и объем	В кристаллической решетке	Соотносится с размером молекул	Колеблется около положения в кристал. решетке
Жидкое	Сохраняет объем	Хаотичное	Близко друг к другу	Молекулы малоподвижныпри нагревании скорость движения увеличивается
Газообраз	Занимает предоставленный объем	Хаотичное	Больше размеров молекул	Хаотичное и непрерывное

Агрегатных состояний точно три?

На самом деле есть еще четвертое — плазма.

Идеальный газ

Изучение любой области физики всегда начинается с введения некой модели, в рамках которой идет изучение в дальнейшем. Например, когда мы изучали кинематику, моделью тела была материальная точка.

Как вы уже догадались, модель никогда не будет соответствовать реально происходящим процессам, но часто она очень сильно приближается к этому соответствию.

Над проблемой описания модели работали многие учёные, начиная с восемнадцатого века:

М. Ломоносов, Д. Джоуль, Р. Клаузиус. Последний, собственно, и ввёл в 1857 году модель идеального газа

Важно знать:

Модель идеального газа не может описать ситуацию, когда газ сжимают так сильно, что он конденсируется — переходит в жидкое состояние.

Разреженный водород (под очень маленьким давлением) практически полностью удовлетворяет модели идеального газа.

В повседневной жизни идеальный газ, конечно, не встречается. Но реальный газ может вести себя почти как идеальный. Такое случается, если среднее расстояние между молекулами во много раз больше их размеров, то есть если газ очень разреженный.

Свойства идеального газа

1. Расстояние между молекулами значительно больше размеров молекул.

2. Молекулы взаимодействуют по законам упругих столкновений

3. Силы притяжения между молекулами пренебрежимо малы.

4. Молекулы взаимодействуют только при соударениях.

5. Молекулы движутся хаотично.

6. Молекулы движутся по законам Ньютона.

Реальный газ:

1. Молекулы реального газа не являются точечными образованиями, диаметры молекул лишь в десятки раз меньше расстояний между молекулами.

2. Молекулы не взаимодействуют по законам упругих столкновений.

Среднеквадратичная скорость

Потенциальной энергией молекул газа пренебречь можно, а вот кинетической — нельзя, т.к мы не можем пренебрегать скоростью движения молекул.

На графике показано распределение Максвелла — то, как молекулы распределяются по скоростям. Исходя из графика, большинство молекул движутся со средним значением скорости.

Однако, при описании идеального газа, все молекулы газа двигаются с одинаковой скоростью. Эта скорость называется средней квадратичной.

v1, v2, vn — скорости разных молекул

N — количество молекул

Микро- и макропараметры газа

Микропараметры описывают состояние отдельно взятой частицы (микротела), а макропараметры – состояние всей порции газа (макротела).

Давление идеального газа

Молекулы газа беспорядочно движутся. Во время движения они сталкиваются друг с другом, а также со стенками сосуда, в котором этот газ находится. Поскольку молекул много, ударов тоже много.
Например, в комнате, в которой вы сейчас находитесь, за одну секунду на каждый квадратный сантиметр молекулы воздуха наносят столько ударов, что их количество выражается двадцатитрехзначным числом.

Но если за работу возьмется пара сотен миллионов комаров, то машину получится сдвинуть.

υ

Основное уравнение МКТ идеального газа.

Давление газа [Па]

Масса

молекулы [кг]

Концентрация

молекул [ ]

Скорость движения молекул [м/с]

Коэффициент 1/3 обусловлен трехмерностью пространства: во время хаотического движения молекул все три направления равноправны.

Концентрация –число молекул в единице объёма.

υ2