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

30 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

17766. Дослідження освітлення 370.5 KB
  Лабораторна робота № 1. Дослідження освітлення. Мета роботи: ознайомитися з видами освітлення і з нормами проектування природного і штучного освітлення; дослідити нормовані показники що характеризують освітлення в умовах лабораторії; вивчити і дослідити джерела...
17767. Технічні випробування системи вентиляції 648.5 KB
  Лабораторна робота № 8 Технічні випробування системи вентиляції Мета роботи освоїти методику і набути навичок випробування системи вентиляції. Ефективним засобом нормалізації повітря робочої зони виробничих приміщень є вентиляція. Вентиляцією називається...
17768. Дослідження параметрів виробничого шуму і визначення ефективності звукоізоляції 282 KB
  Лабораторна робота № 12. Дослідження параметрів виробничого шуму і визначення ефективності звукоізоляції. Мета роботи: вивчити методику виміру і оцінки основних параметрів виробничого шуму; дослідити звукоізоляційні властивості різних матеріалів. Зага...
17769. Інтернет – як засіб інформаційної підтримки роботи вчителя 94 KB
  Інтернет як засіб інформаційної підтримки роботи вчителя Організація мережі Інтернет. Перегляд інформаційних ресурсів в Інтернеті Доступ користувачів до мережі Інтернет. Робота з пошуковими серверами електронними бібліотеками. Пошук потрібних нових гр...
17770. Основні вимоги до створення навчальної презентації 51.5 KB
  Основні вимоги до створення навчальної презентації План Визначення поняття €œ Презентація €. Типи презентацій. Алгоритм створення презентацій. Вимоги до структури та змісту презентації. Вимоги до оформлення змісту презентації за Д. Льюїсом. ...
17771. Інформаційні технології в освіті 94.5 KB
  Інформаційні технології в освіті. План 1.Походження терміну Інформація. Поняття інформації. Види інформації. Форми подання. Інформаційні процеси. 2. Визначення основних термінів курсу: технологія інформаційна технологія ІТ інфор...
17772. Основні напрямки використання ІКТ в навчальній діяльності на уроках іноземних мов 64.5 KB
  Лекція 4. Основні напрямки використання ІКТ в навчальній діяльності на уроках іноземних мов. Педагогічні програмні засоби їх класифікація. Підготовка вчителя до уроку з використанням ППЗ Основні форми використання ППЗ на різних етапах уроку. Організ
17773. Використання можливостей MS Excel у роботи вчителя. Розробка електронного навчального модуля 281.5 KB
  Лабораторна робота № 3 Тема. Використання можливостей MS Excel у роботи вчителя. Розробка електронного навчального модуля. II частина Перевірка. Мета . Оволодіння навичками використання MS Excel у роботі : створення тестів для перевірки знань та при підготовці до ба...
17774. Розробка електронного навчального модуля 27.65 KB
  Лабораторна робота № 1 Тема. Розробка електронного навчального модуля. I частина Інформація. Підготовка навчальних презентацій для викладання іноземних мов засобами програми Power Point. Мета . Оволодіння навичками створення електронного навчального мо...