Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Топ:
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Интересное:
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Дисциплины:
2018-01-03 | 301 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Это газ, состоящий из точечных материальных частиц (с конечной массой), силами взаимодействия между которыми можно пренебречь, упруго сталкивающихся между собой. Следовательно, молекулы идеального газа обладают только кинетической энергией, поскольку потенциальной энергией взаимодействия молекул можно пренебречь. Тот факт, что частицы точечные, позволяет считать, что газ занимает весь предоставленный ему объём. Иногда эту модель расширяют: идеальные твердые сферы (уже с собственным объемом), сталкивающиеся между собой по законам абсолютно упругого удара (модель твердых сфер).
Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа связывает важный макроскопический параметр с микроскопическими характеристиками, относящимися к его структурным элементам – молекулам. Учитывая беспорядочное непрерывное движение молекул и их соударения со стенками сосуда и друг с другом, макроскопическим параметром может быть давление газа, которое связано с изменением импульса молекул.
Как известно, величина давления определяется силой, действующей нормально на единицу площади поверхности: .
Рис. 6.2 |
Давление газа на стенки обусловлено огромным числом столкновений молекул газа со стенками.
Согласно второму закону Ньютона
Импульс одной молекулы вдоль оси Х равен , где m0 - масса одной молекулы. Пусть в единице объема сосуда находится n молекул, из них половина движется вдоль оси Х, а другая половина – в противоположном направлении. За время Dt в слой Dx (Dx – расстояние, на котором проявляется действие молекул на стенку) слева направо входит молекул.
Каждая из них обладает импульсом , следовательно, общий импульс, вносимый ими в слой, равен . За это же время слой покидает, двигаясь, справа налево, такое же число молекул с таким же общим импульсом, но противоположного знака. Общее изменение импульса:
|
.
Импульс силы, действующей на стенку, площадью S, равен изменению импульса частиц . Тогда давление на стенку, будет определяться формулой:
(6.1)
Двигаясь беспорядочно в пространстве, молекулы имеют составляющие скоростей и вдоль других осей. Полная скорость молекулы может быть выражена через её составляющие по трём независимым направлениям: . Поскольку в движении участвует множество молекул, то необходимо использовать средние квадраты скоростей: . Так как движение беспорядочное, то все три компоненты скоростей равноправны: . Отсюда . После подстановки в уравнение (6.1) получим:
(6.2)
Уравнение (6.2) связывает макроскопический параметр – давление – и микроскопические параметры – массу и средний квадрат скорости молекулы, его называют основным уравнением молекулярно-кинетической теории идеальных газов. Однако, часто это уравнение используют в другом виде: . Здесь – средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы. Таким образом, давление идеального газа определяется средней кинетической энергией поступательного движения молекулы и является статистической величиной:
(6.3)
|
|
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!