Механика и молекулярная физика. Ковалева Г.Е - 74 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СтГАУ | Ставрополь

Составители: 

Рубрика: 

74
С ростом температуры максимум кривой распределения смещается в
сторону больших скоростей, при этом υ
в
и υ
кв
увеличиваются.
9.3. Основное уравнение молекулярно – кинетической теории газов
Основное уравнение МКТ газов устанавливает соотношение между
давлением газа и кинетической энергией поступательного движения его
молекул:
2
0
кв i
1 2
p nm n
3 3
, (9.5)
где N – число молекул в сосуде, N
A
– постоянная Авогадро,
N
n
V
-
концентрация молекул,
i
- средняя кинетическая энергия поступательного
движения одной молекулы. Таким образом, давление газа равно двум
третям средней кинетической энергии поступательного движения
молекул, содержащихся в единице объема.
Так как
i
3
kT
2
, то
p nkT
, (9.6)
где k – некоторая универсальная для всех газов постоянная величина. Ее
называют постоянной Больцмана, в честь австрийского физика Л.
Больцмана (1844–1906 гг.), одного из создателей молекулярно-кинетической
теории. Постоянная Больцмана – одна из фундаментальных физических
констант. Ее численное значение в СИ равно: k = 1,38·10
–23
Дж/К.; Т –
абсолютная температура газа.
Средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул
газа прямо пропорциональна абсолютной температуре.
Таким образом, температура есть мера средней кинетической
энергии поступательного движения молекул.
Следует обратить внимание на то, что средняя кинетическая энергия
поступательного движения молекулы не зависит от ее массы. Броуновская
частица, взвешенная в жидкости или газе, обладает такой же средней
кинетической энергией, как и отдельная молекула, масса которой на много
порядков меньше массы броуновской частицы. Этот вывод распространяется
и на случай, когда в сосуде находится смесь химически
невзаимодействующих газов, молекулы которых имеют разные массы. В
состоянии равновесия молекулы разных газов будут иметь одинаковые
средние кинетические энергии теплового движения, определяемые только
температурой смеси. Давление смеси газов на стенки сосуда будет
складываться из парциальных давлений каждого газа:
=
+
+
+⋯=(
+
+
+⋯) (9.7)

Страницы