Основное уравнение кинетической теории

Это уравнение связывает термодинамические параметры (P,V,T) состояния газа с характеристиками движения его молекул.

Рис. 23

Рассмотрим газ, находящийся в сосуде, имеющем форму куба. Ребро куба l (рис. 23). Все направления движения молекул в нем равновероятны. Тогда можно считать, что вдоль каждой из осей X, Y, Z движется 1/3 от всех молекул. Число таких молекул ; между двумя последовательными ударами молекулы о заштрихованную грань (АВСД) молекула проходит путь 2 l. За единицу времени стенка испытает ударов от одной молекулы.

От всех молекул ; единица площади испытает : ударов.

В соответствии с третьим законом Ньютона стенка получает импульс от одной молекулы . За время поверхность S получит число ударов и суммарный импульс . По второму закону Ньютона суммарный импульс равен .

.

Делим обе части равенства на S. Учитывая, что , получим

; (**)

Это уравнение называется основным уравнением кинетической теории газов.

Перепишем его в виде

; ,

где ‑ кинетическая энергия всех молекул.

Дата добавления: 2014-11-07