Основні положення кінетичної теорії газів

1. Газ складається з частинок дуже мізерного об’єму (об’ємом частинок можна нехтувати), які не взаємодіють між собою (крім зіткнень). Потенціальна енергія частинок ідеального газу дорівнює нулю та траєкторія їх руху ‑ лінійна.

2. Частинки газу безперервно та хаотично рухаються (Р,Т – зумовлені рухом частинок). Середня швидкість їх поступового руху при Т= const постійна, і вони рівномірно заповнюють наданий об’єм.

3. Між частинками газу відсутні сили притягання.

4. Частинки газу – ідеально пружні, тому їх зіткнення не супроводжуються втратою кінетичної енергії.

Т – статистичний сумарний ефект руху всіх частинок газу; Р – результат зіткнень частинок газу зі стінками посудини;

Т↑, υ↑, А↑ (частота зіткнень), Р↑.

5. Середня кінетична енергія частинок газу пропорційна його абсолютній температурі (Т↑, Е_к↑, υ↑).

Е_повна = U + (Е_к + Е_р) _{системи}

(Е_к + Е_р)частинок

Е_р – потенціальна енергія, зумовлена силами притягання (відштовхування) між частинками.

Е_к – кінетична енергія (енергія поступального, коливального обертального руху частинок)

6. При зіткненнях енергія окремих частинок змінюється, проте сумарна енергія всіх частинок залишається постійною.

  Т₂> Т₁

%

молекул

Т₂

Т₁

0 V

Статистичний закон розподілу Максвелла-Больцмана (1871). Криві розподілу молекул газу за швидкостями для двох температур: Т₁<Т₂ – графічний вираз закону. Максимум зміщується з підвищенням температури в бік більших швидкостей (найбільш імовірна швидкість). ü Чим вища температура, тим більша середня швидкість молекул; ü Розподіл молекул стає більш широким; ü Відносне число молекул зі швидкостями, близькими до середньоквадратичної, зменшується.

Рівняння кінетичної теорії газів
Рівняння	Математичний вигляд	Пояснення	Примітка
Основне рівняння кінетичної теорії газів (Клаузіус, 1857)	рV = Nmυ^2	m – маса частинки; N – число частинок; р – тиск газу; V ‑ об’єм газу; υ^2 – квадрат середнього значення швидкості.	Дозволяє обґрунтувати газові закони, встановити зв'язок між мікроскопічними та макроскопічними властивостями ідеального газу. Обчислити швидкість і кінетичну енергію частинок газу.
Рівняння середньоквадратичної швидкості частинок газу (υср-кв = ).	υср-кв =	Т – абсолютна температура; μ – молярна маса газу; R – універсальна газова стала 8,31Дж/моль∙К; υср=кв – середньоквадратична швидкість.	З підвищенням температури зростає швидкість руху молекул; За однакової температури швидше рухаються молекули з меншою масою.
Рівняння кінетичної енергії частинок газу	Ек = RT	Ек – кінетична енергія; Т – абсолютна температура; R – універсальна газова стала.	З підвищенням температури зростає кінетична енергія частинок.

Дата добавления: 2013-12-14