Молекулярная физика. Термодинамика. Кузнецов С.И. - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

11
1.3. Температура и средняя кинетическая энергия
теплового движения молекул
Из опыта известно, что, если привести в соприкосновение два тела:
горячее и холодное, то через некоторое время их температуры выров-
няются. Что перешло от одного тела к другому? Раньше, во времена
Ломоносова и Лавуазье считали, что носителем тепла является некото-
рая жидкость – теплород. На самом деле – ничего не переходит, только
изменяется
средняя кинетическая энергия – энергия движения молекул,
из которых состоят эти тела. Именно средняя кинетическая энергия
атомов и молекул служит характеристикой системы в состоянии равно-
весия.
Это свойство позволяет определить параметр состояния, выравни-
вающийся у всех тел, контактирующих между собой, как величину,
пропорциональную средней кинетической энергии частиц в сосуде.
Чтобы связать
энергию с температурой, Больцман ввел коэффициент
пропорциональности k, который впоследствии был назван его именем:
2
υ
3
2
2
0
><
=
m
k
T
, (1.3.1)
где k –
постоянная Больцмана k = 1,38·10
−23
Дж·К
−1
.
Величину T называют абсолютной температурой и измеряют в гра-
дусах Кельвина (К). Она служит мерой кинетической энергии теплового
движения частиц идеального газа. Из (1.3.1) получим:
.
2
3
2
υ
2
0
kT
m
=
><
(1.3.2)
Формула (1.3.2) применима для расчетов на одну молекулу идеаль-
ного газа.
Обозначим
,
A
kNR =
– универсальная газовая постоянная:
Ккмоль
Дж
1031,8
Kмоль
Дж
31,8
3
⋅
⋅=
⋅
=R .
Тогда
,
2
3
2
υ
AA
2
0
TkNN
m
=
><
следовательно,
RT
2
3
2
υµ
2
=
><
, (1.3.3)
– это формула для молярной массы газа.

Страницы