2.Основное уравнение мкт. Уравнение состояния идеального газа Закон Дальтона.
Основное уравнение МКТ идеального газа
основное уравнение
МКТ идеального газа. Выведено в
предположении, что давление газа есть
результат ударов его молекул о стенки
сосуда. Это же уравнение в другой записи.
p - давление Па = Н/м2 n - концентрация
газа 1/м3 k = 1,38 . 10-23 Дж/К m0 - масса молукулы
кг v - средняя скорость молекул м/с T -
абсолютная температура газа (to + 273) К Eк
- средняя кинетическая энергия молекул
газа Дж.
Уравнение состояния идеального газа
Используя зависимость давления идеального газа от его температуры и концентрации молекул p = nkT ,можно найти связь между основными макроскопическими параметрами газа — объемом V, его давлением p и температурой T.
Концентрация
n молекул газа равна
где
N — число молекул газа в сосуде объемом
V. Число N можно выразить как произведение
количества вещества на постоянную
Авогадро NA:
Из
выражений получаем
Произведение постоянной Авогадро NA на постоянную Больцмана k называется молярной газовой постоянной R. Молярная газовая постоянная равна
Используя
молярную газовую постоянную, выражение
(26.3) преобразуем в уравнение
Количество вещества можно найти, зная массу вещества m и его молярную массу M:
поэтому
уравнение можно записать в такой форме:
Это
уравнение называется уравнением
состояния идеального газа.
Уравнение, устанавливающее связь между давлением, объемом и температурой газов, было получено французским физиком Бенуа Клапейроном (1799—1864). В форме (26.7) его впервые применил великий русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев (1834—1907), поэтому уравнение состояния газа называется уравнением Менделеева — Клапейрона.
Закон Дальтона
В смеси газов, химически не реагирующих между собой, каждый компонент ведет себя независимо от других, то есть он сохраняет все свои физические свойства независимо от того, сколько других газов находится в смеси с ним. Важнейшие следствия закона Дальтона:
■ общее давление газовой смеси Р равно сумме парциальных давлений р, всех входящих в нее газов: Р = Σрi
■ парциальное давление отдельных компонентов в смеси равно произведению его мольной (объемной) концентрации у на общее давление смеси:
p i =yi x P = (vi/V)x P
■ при приведении объемов отдельных газов к общему давлению парциальные объемы их v, в сумме дают общий объем V, соответствующий давлению Р: V = Σ vi ;.
■ при растворении газовых смесей каждый газ растворяется независимо от других газов пропорционально своему парциальному давлению.
Реальные газы значительно отклоняются от закона Дальтона.
Билет №23.
1.Постулаты теории относительности. Преобразования Лоренца.
А. Эйнштейн пришел к выводу, что обнаруженные им в электромагнитной теории противоречия обусловлены предположением существования абсолютного пространства.
Первый постулат: законы физики имеют одинаковую форму во всех инерциальных системах отсчета. Этот постулат явился обобщением принципа относительности Ньютона не только на законы механики, но и на законы остальной физики. Первый постулат — принцип относительности.
Второй постулат: свет распространяется в вакууме с определенной скоростью с, не зависящей от скорости источника или наблюдателя.
Эти два постулата образуют основу теории относительности А. Эйнштейна.
На основе постулатов специальной теории относительности, однородности и изотропности пространства, однородности времени Лоренц нашел соотношения между координатами и временем одного и того же события в двух инерциальных системах отсчета. Эти соотношения получили название преобразований Лоренца и они принципиально отличаются от преобразований Галилея. Преобразования Лоренца имеют простейший вид, когда оси декартовых координат неподвижной системы отсчета K и движущейся со скоростью V системы отсчета K’, попарно параллельны, а начало отсчета в обеих системах (t= 0, t’ = 0) выбрано в тот момент, когда начала координат 0 и 0’ совпадают. Обозначим = [1 – (V2/c2)]-1/2. Тогда: x = (x’ + Vt)
y = y’; z = z’; t = (t’ + Vx’/c2) (1.90)
Нетрудно видеть, что преобразования Лоренца переходят в преобразования Галилея при V<<c.