12. Основное уравнение мкт и его следствия.

Давление идеального газа равно двум третям средней кинетической энергии поступательного движения молекул, содержащихся в единице объема.

Следствие I

Абсолютная температура приобретает физический смысл. Она связана со средней кинетической энергией движения молекул.

3/2 возникает в связи с трёхмерностью пространства и в данном случае может быть названа числом степеней свободы.

Число степеней свободы – это число независимых движений, каждому из которых может быть сопоставлена энергия.

Следствие II

13. Средние скорости молекул. Опыт Штерна. Распределение Максвелла.

Так как , , следует

Опыт Штерна.

Серебро испаряется и вн. цилиндр заполняется серебром в виде газа слабой «n», но часть молекул, через щель вырывается наружу, в рез-те на вн. цилиндре образовалось сер. напыление, которое из за угловой V имеет собств. рис.

Опыт Штерна показал хорошее соответствие измеренной скорости молекул и расчётной. Поскольку молекулы имеют различные скорости, то их след имеет профиль, который можно сопоставить с теоретическими представлениями Максвелла о функции распределения молекул по скоростям. Величина наиболее вероятной скорости также может быть сопоставлена с результатами опыта Штерна. Отметим вид показ. Экспоненты функции распределения и теоремы Больцмана: любое начальное распределение молекул по скоростям после установления равновесия переходит в распределение Максвелла в соответствие температуре

14. Барометрическая формула Больцмана.

15. Явления переноса. Градиентные законы Фика, Ньютона и Фурье.

К явлениям переноса относится диффузия, теплопроводность и внутреннее трение.

С точки зрения МКТ явление переноса происходит в результате хаотического движения молекул с различными параметрами. Важной характеристикой такого движения является длина свободного пробега. При этом учитываются конечные размеры молекул, которые считаются твёрдыми шарами.

Для расчёта F вязкого трения с помощью з. Н. необходимо выполнить интегрир-ие вдоль пов-ти, имеющей сложную форму.

- формула Стокса для Fтр с радиусом r и при попадании в вязкую среду.

Определяя F вязкого трения экспериментально можно найти коэф. вязкого трения, а он, в свою очередь, связан с микроскопическими параметрами.

Для описания я. п. получены градиентные з. имеющие одинаковый вид и смысл. С их помощью можно узнать микроскопические параметры каждой системы.

16. Первое начало т-д. Теплоемкость. Формула Майера.

Тепло, проводимое к системе идёт на совершение работы и изменение внутренней энергии системы.

ΔQ=ΔA+ΔU

ΔQ-тепло

ΔA-работа

ΔU-вн. Е

- полная теплоёмкость

- удельная теплоёмкость

- молярная теплоёмкость

Сp – при P=const

Cv – при V=const

Cv<Cp, т.к. часть подведенного тепла расход. на соверш. А.

, следует физ. смысл универсальной газовой постоянной – это А, совершаемая одним молем идеал. газа при изобар. нагревании на 1 Кл.

Вид энергии

17. Работа в изопроцессах и адиабатическом процессе.

ΔA =PΔV

P=P(V)

ΔQ=ΔU+ΔA

При проведении произвольного изопроцесса из сост. 1 к сост. 2 А будет зависеть от пути перехода.

1)Изохорический

Всё тепло идёт на измен. вн. Е.

ΔA=0

ΔQ=ΔU

2)Изобарический

ΔA=P(V₁-V₂)

ΔA =PΔV

ΔQ=ΔU+ΔA

1 моль: PV=RT

Δ(PV)=Δ(RT)

P ΔV=RΔT, следует ΔA=RΔT

3)Изотермический

Адиаб. проц. – это проц., при котором отсут. тепловой обмен сис. с окр. средой.

Способы реализации адиаб. проц.

Сущ. 2 вида реализации адиаб. проц: быстрое протекание процессов и термическая изоляция.

А в адиаб. проц. всегда содержит в себе коэф. Престона.