Механика, молекулярная физика и термодинамика. Полицинский Е.В. - 147 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ (Механика, МКТ, термодинамика) Полицинский Е.В.
147
или
2
,
p
E
k T
dn e d
ε υ
υ υ
−
⋅
≈ ⋅
(287),
где Е – полная энергия молекулы.
Экспериментальный метод определения числа Авогадро
В газе, находящемся в поле силы тяжести, число молекул в едини-
це объема убывает с высотой. Если число молекул в единице объема на
нулевой высоте равно n
0
, то на высоте h оно равно
0
0
m g h
k T
h
n n e
⋅ ⋅
−
⋅
= ⋅
(288),
где m
0
– масса молекулы, g – ускорение силы тяжести, k – постоян-
ная Больцмана, Т – температура по шкале Кельвина.
Эта формула была применена Перреном для броуновских частиц и
использована для определения числа Авогадро.
Взвешенные в жидкости, очень мелкие твердые частицы, находя-
щиеся в состоянии непрерывного беспорядочного движения, называют-
ся броуновскими частицами. Принимая участие в тепловом движении,
эти частицы должны вести себя подобно гигантским молекулам и для
них должны выполняться закономерности кинетической теории, в част-
ности, закон (288).
Во время опыта по определению числа Авогадро была взята стек-
лянная трубка с эмульсией глубиной 0,1 мм и помещена под микроскоп.
Микроскоп имел столь малую глубину поля зрения, что в него были
видны только частицы, находящиеся в горизонтальном слое толщиной
примерно один микрон. Перемещая микроскоп в вертикальном направ-
лении, можно было исследовать распределение броуновских частиц по
высоте.
Обозначим высоту слоя, видимого в микроскоп над дном кюветы
буквой h. Число частиц, попадающих в поле зрения микроскопа, опре-
деляется формулой
∆N = n(h)·s·∆h,
где n(h) – число броуновских частиц в единице объема на высоте h,
s – площадь, ∆h - глубина поля зрения микроскопа.
Согласно формулы (288), можно записать для броуновских частиц,
что
0
0
( )
m g h
n h n e
⋅ ⋅
−
⋅
= ⋅
,
где m·g – сила тяжести броуновской частицы в эмульсии, взятая с
учетом закона Архимеда.

Страницы