Общая физика. Молекулярная физика: Структурированный конспект лекций. Ч.1. Москвич О.И - 22 стр.

UptoLike

43
6.2
Все эмпирические законы идеальных газов были получены раньше, чем основное
уравнение МКТ. В тоже время, они являются естественными следствиями этого уравнения
и легко получаются из него «на кончике пера».
Различные формы основного уравнения МКТ и связанные с ним
закономерности
Уравнение Клапейрона
Менделеева
(
1874г.
)
Закон Дальтона
(1801г.)
Закон Авогадро
(1811г.)
При одинаковых
температурах и
давлениях в равных
объемах любого газа
содержится
одинаковое число
молекул.
Это утверждение
является прямым
следствием уравнения
(6.4).
При нормальных
условиях
(
p=101,325кПа;
Т=273,15К; V=1м
3
) это
число задается
постоянной Лошмидта:
N
L
=2,686754·10
25
м
-3
.
Отдельные компоненты
смеси идеальных газов
можно считать
независимыми. Поэтому
каждая компонента создает
давление равное (6.2), а
полное давление равно
сумме давлений компонент:
ii
pppkTn
kTnkTnp
+++=+
+
+
+=
...
...
210
0201
(6.7) – закон Дальтона,
где
p
i
парциальные
давления.
RT
M
m
pV =
, где
+++
=
i
i
M
m
M
m
M
m
mM
...
11
2
2
1
1
Обозначим: nобщее
число молекул,
V объем
газа, υколичество молей
вещества,
N
A
=6,022·10
23
моль
-1
-
число Авогадро.
V
n
n =
0
-
подставляя в (6.2)
получим:
nkTpV =
(6.4),
A
Nn
υ
=
-
подставим в (6.4) :
RTpV
υ
=
(6.5),
где
R=kN
A
универсальная газовая
постоянная.
υ
m
M =
,
где M – молярная масса, m
- масса вещества:
RT
M
m
pV =
(6.6)
уравнение Клапейрона -
Менделеева
44
6.3
Измерение давления
Барометры
приборы для измерения атмосферного
давления
Манометры
приборы для измерения давления в широком
диапазоне от 10
-10
до 10
11
Па. Современные
манометры часто представляют собой
сложные измерительные устройства
Первичные
абсолютные приборы, которые
непосредственно измеряют давление как
величину равную отношению силы к
площади.
Вторичные
приборы, измеряющие некоторую
величину, связанную с давлением.
Жидкостные (ртутные):
а) чашечные;
б) сифонные, в форме U –
образных трубок.
Чувствительность до
1 Па.
Анероиды:
приёмной частью прибора
является металлическая
коробка, внутри которой
создано разряжение. Под
действием атмосферного
давления коробка сжимается.
Смещение стенки передается
пружине и стрелке.
Чувствительность до
10 Па.
В зависимости от принципа
действия и конструкции
различают:
Жидкостные;
Поршневые;
Деформационные или
пружинные (трубчатые,
мембранные).
Для измерения давления
близкого к нулю применяют
вакуумметры. Чаще всего
это различные электрические
манометры:
1.
термоэлектрические,
2.
ионизационные.