Основы молекулярно – кинетической теории газов
Термодинамическая система представляет собой совокупность большого числа частиц. В идеальном газе эти частицы движутся хаотично с различными скоростями, т.е. представляют собой статистическую систему. Для описания состояния статистической системы используются усредненные величины: среднее число столкновений, средняя длина свободного пробега, средняя арифметическая и средняя квадратичная скорости, наиболее вероятная скорость; функции распределения частиц по параметрам и др.
Основное уравнение МКТ имеет вид:
где P – давление системой на поверхность сосуда; n – концентрация молекул, т.е. число частиц в единице объема
где Если учесть, что кинетическая энергия движения одной молекулы
где Используя уравнение состояния в виде
Из (3.4) видно, что температура T является мерой средней кинетической энергии движения молекул в термодинамической системе. Сравнение выражений для энергии позволяет получить выражение для
где: Т.к скорости молекул различны, то распределение молекул по скоростям при различных температурах
Такое распределение описывается функцией Максвелла (рис. 3.2):
Таким образом, состояние газа характеризуется скоростями: - наиболее вероятной - средней
Для всей совокупности молекул также характерна средняя арифметическая скорость
Функции распределения (3.7) молекул по скоростям соответствует распределение молекул по энергиям ε
Молекулы любого газа находятся в поле тяготения Земли. Тяготение и тепловое движение молекул приводят газ в некоторое стационарное состояние, при котором давление газа с высотой убывает:
где: P – давление на высоте h; Это выражение называется барометрической формулой. Связь давления с концентрацией молекул
Так как где Это соотношение называется распределением Больцмана, из которого следует, что при постоянной температуре плотность частиц больше там, где меньше их потенциальная энергия.
Явления переноса в термодинамических Читайте также: I На пути построения единой теории поля 6.1. Теорема Нетер и законы сохранения Рекомендуемые страницы: Читайте также: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (580)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |