24974

Идеальный газ. Основное уравнение МКТ идеального газа. Температура и ее измерение. Абсолютная температура

Шпаргалка

Физика

Основное уравнение МКТ идеального газа. Понятие идеального газа свойства. Объяснение давления газа. Для объяснения свойств вещества в газообразном состоянии используется модель идеального газа.

Русский

2013-08-09

26.5 KB

29 чел.

Билет №7

Идеальный газ. Основное уравнение МКТ идеального газа. Температура и ее измерение. Абсолютная температура

План ответа

1. Понятие идеального газа, свойства. 2. Объяснение давления газа. 3. Необходимость измерения температуры. 4. Физический смысл температуры. 5. Температурные шкалы. 6. Абсолютная температура.

Для объяснения свойств вещества в газообразном состоянии используется модель идеального газа. Идеальным принято считать газ, если:

а) между молекулами отсутствуют силы притяжения, т. е. молекулы ведут себя как абсолютно упругие тела;

б) газ очень разряжен, т. е. расстояние между молекулами намного больше размеров самих молекул;

в) тепловое равновесие по всему объему достигается мгновенно. Условия, необходимые для того, чтобы реальный газ обрел свойства идеального, осуществляются при соответствующем разряжении реального газа. Некоторые газы даже при комнатной температуре и атмосферном давлении слабо отличаются от идеальных.

Основными параметрами идеального газа являются давление, объем и температура.

Одним из первых и важных успехов МКТ было качественное и количественное объяснение давления газа на стенки сосуда. Качественное объяснение заключается в том, что молекулы газа при столкновениях со стенками сосуда взаимодействуют с ними по законам механики как упругие тела и передают свои импульсы стенкам сосуда.

На основании использования основных положений молекулярно-кинетической теории было получено основное уравнение МКТ идеального газа, которое выглядит так: р = 1/3 т0пv2.

Здесь р — давление идеального газа, m0

масса молекулы, п — концентрация молекул, v2средний квадрат скорости молекул.

Обозначив среднее значение кинетической энергии поступательного движения молекул идеального газа Еk получим основное уравнение МКТ идеального газа в виде: р = 2/3nЕk.

Однако, измерив только давление газа, невозможно узнать ни среднее значение кинетической энергии молекул в отдельности, ни их концентрацию. Следовательно, для нахождения микроскопических параметров газа нужно измерение какой-то еще физической величины, связанной со средней кинетической энергией молекул. Такой величиной в физике является температура. Температура — скалярная физическая величина, описывающая состояние термодинамического равновесия (состояния, при котором не происходит изменения микроскопических параметров). Как термодинамическая величина температура характеризует тепловое состояние системы и измеряется степенью его отклонения от принятого за нулевое, как молекулярно-кинетическая величина характеризует интенсивность хаотического движения молекул и измеряется их средней кинетической энергией.

Ek = 3/2 kT, где k = 1,38 • 10-23 Дж/К и называется постоянной Больцмана.

Температура всех частей изолированной системы, находящейся в равновесии, одинакова. Измеряется температура термометрами в градусах различных температурных шкал. Существует абсолютная термодинамическая шкала (шкала Кельвина) и различные эмпирические шкалы, которые отличаются начальными точками. До введения абсолютной шкалы температур в практике широкое распространение получила шкала Цельсия (за О °С принята точка замерзания воды, за 100 °С принята точка кипения воды при нормальном атмосферном давлении).

Единица температуры по абсолютной шкале называется Кельвином и выбрана равной одному градусу по шкале Цельсия 1 К = 1 °С. В шкале Кельвина за ноль принят абсолютный ноль температур, т. е. температура, при которой давление идеального газа при постоянном объеме равно нулю. Вычисления дают результат, что абсолютный ноль температуры равен -273 °С. Таким образом, между абсолютной шкалой температур и шкалой Цельсия существует связь Т = t °С + 273. Абсолютный ноль температур недостижим, так как любое охлаждение основано на испарении молекул с поверхности, а при приближении к абсолютному нулю скорость поступательного движения молекул настолько замедляется, что испарение практически прекращается. Теоретически при абсолютном нуле скорость поступательного движения молекул равна нулю, т. е. прекращается тепловое движение молекул.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

47574. Методичні вказівки. Охорона праці 693 KB
  ГОНЧАРА МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до написання розділів “Охорона праціâ€ в дипломних роботах бакалаврів та “Охорона праці та безпека у надзвичайних ситуаціях†в дипломних роботах проектах спеціалістів і магістрів ДНУ ім.ГОНЧАРА Кафедра безпеки життєдіяльності МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до написання розділів “Охорона праціâ€ в дипломних роботах бакалаврів та “Охорона праці та безпека у надзвичайних ситуаціях†в дипломних роботах проектах спеціалістів і магістрів ДНУ ім.Гончара...
47579. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ. ТУРИЗМОЗНАВСТВО 351.5 KB
  Основні етапи виконання дипломної роботи 5 3. Вимоги до дипломної роботи 6 4. Вибір напряму та затвердження теми дипломної роботи 7 5. Визначення об'єкту та предмету дипломної роботи складання робочого плану дослідження 9 7.
47580. Экологичность проекта 320 KB
  РАСЧЕТ ПЛАТЫ ЗА ВЫБРОСЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ОТ ПЕРЕДВИЖНЫХ ИСТОЧНИКОВ Плата за допустимые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу Пн руб. определяется по формуле Пн = Biнбн 19 где Bi количество iгo вида топлива израсходованного транспортными средствами за отчетный период т; Нбн базовый норматив платы за выбросы загрязняющих веществ в размерах не превышающих допустимые...
47582. АРХИТЕКТУРА АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ 133.5 KB
  МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ АРХИТЕКТУРА АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ для специальности 230111 Компьютерные сети Владивосток 2013 Методические указание по выполнению курсовой работы по дисциплине Архитектура аппаратных средств разработаны на основе федерального государственного образовательного стандарта ФГОС и рабочей программы 2013г. Указания предназначены в помощь студентам при написании и оформлении курсовой работы. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ Курсовая работа является одной из форм...