Молекулярная физика. Курс физики, часть 1. Морозов В.Г - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

hv
2
i
p =
2
3
n
mv
2
2
.
mv
2
2
=
3
2
kT.
ãäå hv 2 i  ñðåäíèé êâàäðàò ìîäóëÿ ñêîðîñòè ìîëåêóëû. Òåïåðü ôîðìóëó (1.14) äëÿ
äàâëåíèÿ ãàçà ìîæíî çàïèñàòü â âèäå

                                               mv 2
                                                     
                                  2
                                p= n                      .               (1.16)
                                  3             2

Ìû âûäåëèëè ïîñëåäíèé ìíîæèòåëü, ïîòîìó ÷òî ýòî  ñðåäíÿÿ êèíåòè÷åñêàÿ ýíåð-
ãèÿ ìîëåêóëû.
   Âûðàæåíèå (1.16)  âàæíûé ðåçóëüòàò, ïîëó÷åííûé íà îñíîâå ñòàòèñòè÷åñêèõ
ñîîáðàæåíèé. Åãî ÷àñòî íàçûâàþò îñíîâíûì óðàâíåíèåì êèíåòè÷åñêîé òåî-
ðèè èäåàëüíûõ ãàçîâ.  ÷àñòíîñòè, çíàÿ äàâëåíèå ãàçà è êîíöåíòðàöèþ ìîëåêóë,
ìû ìîæåì èñïîëüçîâàòü (1.16), ÷òîáû îöåíèòü ñðåäíþþ ñêîðîñòü, ñ êîòîðîé äâè-
æóòñÿ ìîëåêóëû â ãàçå.
   Èíòåðåñíî ñðàâíèòü ôîðìóëó (1.16) ñ ôîðìóëîé (1.9), êîòîðàÿ ýêâèâàëåíòíà ýêñ-
ïåðèìåíòàëüíîìó óðàâíåíèþ Êëàïåéðîíà-Ìåíäåëååâà. Òàê êàê îáå ýòè ôîðìóëû
îòíîñÿòñÿ ê îäíîìó è òîìó æå îáúåêòó  èäåàëüíîìó ãàçó, òî

                                    mv 2
                                          
                                                   3
                                               =     kT.                  (1.17)
                                     2             2

Ìû äîêàçàëè, ÷òî ñðåäíÿÿ êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ ìîëåêóëû â ðàâíîâåñíîì ãàçå ïðî-
ïîðöèîíàëüíà òåìïåðàòóðå ãàçà ïî øêàëå Êåëüâèíà. Ýòîò âàæíûé âûâîä ñòîèò
îáñóäèòü, íî ñíà÷àëà íóæíî âûÿñíèòü ñìûñë òåìïåðàòóðû.

1.5.     Òåìïåðàòóðà

  Ïîíÿòèå òåìïåðàòóðû ïîÿâèëîñü äàâíî6 . Ïåðâîíà÷àëüíî îíî îòðàæàëî ÷óâñòâåí-
íûå ïðåäñòàâëåíèÿ î ñòåïåíè íàãðåòîñòè òåë. Ïåðâûé øàã ê íàó÷íîìó îïðåäåëåíèþ
òåìïåðàòóðû áûë ñäåëàí Ãàëèëååì (îêîëî 1597 ã.), êîòîðûé èçîáðåë òåðìîìåòð 
ïðèáîð äëÿ èçìåðåíèÿ òåìïåðàòóðû. Ñëåäóåò, ïðàâäà, îòìåòèòü, ÷òî òåðìîìåòð Ãà-
ëèëåÿ, îñíîâàííûé íà ðàñøèðåíèè ãàçîâ ïðè íàãðåâàíèè, èçìåðÿë äîâîëüíî íåîïðå-
äåëåííóþ âåëè÷èíó, òàê êàê åãî ïîêàçàíèÿ çàâèñåëè íå òîëüêî îò òåìïåðàòóðû, íî
è îò âåëè÷èíû àòìîñôåðíîãî äàâëåíèÿ.
   Ïåðâûé ñîâðåìåííûé (ñïèðòîâîé) òåðìîìåòð áûë ñîçäàí ãîëëàíäñêèì ñòåêëî-
äóâîì Ôàðåíãåéòîì â 1724 ãîäó. Íîâàÿ âàæíàÿ èäåÿ, ðåàëèçîâàííàÿ Ôàðåíãåéòîì,
ñîñòîÿëà â èñïîëüçîâàíèè âîñïðîèçâîäèìûõ "îïîðíûõ òî÷åê" (ðàâíîâåñíûõ ñîñòîÿ-
íèé) äëÿ íàíåñåíèÿ äåëåíèé íà øêàëå òåðìîìåòðà. Îïîðíûå òî÷êè, âçÿòûå Ôàðåí-
ãåéòîì, áûëè, ïî ñóùåñòâó, ïðîèçâîëüíûìè. Íàïðèìåð, îäíà èç íèõ èìèòèðîâàëàñü
  6 Íà ëàòûíè "temperatura" áóêâàëüíî îçíà÷àåò "ñìåñü". Íåñêîëüêî ñòðàííîå çíà-
÷åíèå ñëîâà "òåìïåðàòóðà" ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî ïåðâûìè ýòî ïîíÿòèå ââåëè äðåâíèå
âðà÷è, êîòîðûå îïðåäåëÿëè èì îõëàæäàþùåå è ñîãðåâàþùåå äåéñòâèå ëåêàðñòâåí-
íûõ ñìåñåé. Ñòåïåíü äåéñòâèÿ ëåêàðñòâà õàðàêòåðèçîâàëîñü "ãðàäóñàìè" (ñòóïåíÿ-
ìè  ïî ëàòûíè).



                                           9

Страницы