Инструменты пользователя

Инструменты сайта


examination:physics:question25

Вопрос №25. Идеальный газ. Параметры состояния газа: давление, объем и температура. Основное уравнение кинетической теории для давления и объема газа


Идеальный газ - теоретическая модель газа, в которой пренебрегается взаимодействием частиц газа (средняя кинетическая энергия частиц много больше энергии их взаимодействия).

Свойства идеального газа

  • объём частицы газа равен нулю (то есть, диаметр молекулы пренебрежимо мал по сравнению со средним расстоянием между ними, );
  • импульс передается только при соударениях (то есть, силы притяжения между молекулами не учитываются, а силы отталкивания возникают только при соударениях);
  • суммарная энергия частиц газа постоянна (то есть, нет передачи энергии за счет передачи тепла или излучения)




Состояние идеального газа характеризуют три макроскопические величины: P — давление, V — объем, Т — температура.

В этом случае частицы газа движутся независимо друг от друга, давление газа на стенку равно сумме импульсов в единицу времени, переданной при столкновении частиц со стенкой, энергия — сумме энергий частиц газа. Свойства идеального газа описываются уравнением Менделеева — Клапейрона:

где — давление, — концентрация частиц, — постоянная Больцмана, — абсолютная температура.


Так же
,
где — давление,
— молярный объём,
— абсолютная температура, К
R — универсальная газовая постоянная.

Так как
,
где — количество вещества, а
(где — масса, — молярная масса),
то уравнение состояния можно записать в виде:
Эта форма записи носит имя уравнения (закона) Менделеева — Клапейрона.



Средняя кинетическая энергия движения частицы в идеальном газе вычисляется по формуле:
, где

- постоянная Больцмана.



Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ) газов для давления:

examination/physics/question25.txt · Последние изменения: 2014/01/15 08:21 (внешнее изменение)