Вопрос № 16 Размеры и массы молекул и атомов. Постоянная Авогадро и постоянная Лошмидта.

За единицу количества вещества принимают 1 моль, = 1 моль. Число молекул вещества применяют в 1 моле любого вещества есть величина постоянная – число Авогадро.

N_A = 6,022 141 29(27)·10²³ моль⁻¹. В одном кубическом метре газа при нормальных условиях содержится: –число Лошмидта

Один моль любого газа при нормальных условиях имеет объем: , или 22,4 л.

m₀ = M/N_A – Формула для нахождения массы одной молекулы.

Вопрос № 17

Число столкновений и длина свободного пробега молекул

Расстояние, которое молекула пролетает между двумя последовательными столкновениями, называют длиной свободного пробега и обозначают   (Греч.«Лямбда»).

С редняя длина свободного пробега

=

=

Вопрос № 18

Идеальный газ. Основные уравнения М.К.Т. (без вывода).

Идеальный газ – это такой газ, которым можно пренебречь взаимодействием между молекулами, а молекулы принять за материальные точки. Поскольку молекулы идеального газа не притягиваются друг к другу, он должен оставаться в газообразном состоянии при любых внешних условиях. По своим свойствам ближе всего к идеальному газу подходит водород и гелий. При не слишком больших давлениях и не очень низких температурах.

Основное уравнение М.К.Т.

Давление газа на стенках сосуда обусловлено ударами молекул. Чем большее среднее кинетическая энергия поступательного движение каждой молекулы, тем больше сила, возникающая при ее ударе о стенку. Чес больше молекул в единицу объема, тем чаще они ударяются о стенку.

Основное уравнение м.к.т. газов, где – давление [Па]; n₀– концентрация молекул или число молекул [ ]; –средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул.

= ;

;

[ ]=[ ]

Вопрос № 19

Зависимость давления газа от температуры при V=const; m= const

давление газа при 0

– давление газа при t

– изменение давления газа при нагревании.

;

;

(температурный коэффициент давления). Не зависит от рода газа, только для идеального газа, небольшая плотность и при любых изменениях температуры

Вопрос № 20 Абсолютный нуль. Термодинамическая шкала температур. Абсолютная температура.

Давление, при которой должно прекратиться поступательное движение молекул газа, называется абсолютным нулем.(внутри молекул элементарные частицы продолжают движение)

Температура ниже абсолютного нуля в природе быть не может

При температуре абсолютного нуля уже нельзя было бы отнимать энергию теплового движения у молекул тела и понижать далее температуру. (энергия теплового движения не может быть отрицательной)

Термодинамическая шкала температур

абсолютная температура или термодинамическая температура

– кельвин

T =

Вопрос № 21

Связь между температурой и кинетической энергией молекул. Постоянная Больцмана

=

=

Для данной массы газа, при постоянном объеме, давление газа прямо пропорционально абсолютной температуры.

, где – давление [Па], – число молекул [ ], , – абсолютная температура [ ]

Давление газа не зависит от его природы, определяется только концентрацией молекул и его температурой (абсолютной).

Среднее значение кинетической энергии поступательного движения молекул не зависит от природы газа, а определяется только его температурой.

Вопрос №22

Термодинамические параметры газа. Объединенный газовый закон. Приведение объема газа к нормальным условиям.

Состояние между значениями тех или иных параметров в начале или в конце процесса, называется газовым законом.

Газовый закон, выражающий связь между всеми тремя параметрами газа, называется объединенный газовый закон.

Объединенный газовый закон. Приведение объема газа к нормальным условиям.

; m = const; ; ;

Объединенный газовой закон.

;

При постоянной массе газа произведение объема газа на давление деленное на абсолютною температуру, есть величина постоянная для всех состояний этой массы газа.

m = const

Вопрос №23

Уравнение Клапейрона-Менделеева. Молярная газовая постоянная (вывод).

[ ] – масса газа

; - число молей.

; , где ;

Вопрос №24 Зависимость средней квадратичной скорости молекул газа от температуры.

Вопрос №25 Изопроцессы в газах и их графики

Процессы, при которых масса газа и один из его параметров остаются постоянными, называются изопроцессами. (от греческого “изос” – равный, одинаковый).

Изохорический процесс

Процесс в газе, который происходит при постоянной массе и неизменном объеме, называется изохорическим (от греческого “хора” - пространство). Графики для этого процесса называются изохарами.

; ; Закон Шарля;

Изохорический процесс подчиняется закону Шарля: при постоянной массе газа и неизменном объеме давления газа прямо пропорционально его абсолютной температуре. Это видно из уравнения Клапейрона – Менделеева: ;

Так как остаются постоянными, то из уравнения Клапейрона – Менделеева следует, что .

Изобарический процесс

П роцесс в газе, который происходит при постоянной массе и неизменном давлении, называется изобарическим (от греческого “брос” – тяжесть). График изобарного процесса называется изобарой. Поскольку при изобарическом процессе – постоянно, то после сокращения на формула принимает вид: ; Формула является математическим выражение закона Гей – Люссака: при постоянной массе и неизменном давлении объем газа прямо пропорционален его абсолютной температуре. (Это видно из уравнения Клапейрона – Менделеева: так как )

Изотермический процесс

П роцесс в газе, который происходит при постоянной температуре, называется изотермическим. Изотермический процесс в газе был установлен английским ученым Р. Бойлем и французским ученым Э. Мариоттом. Установленная ими опытным путем связь получается непосредственно из формулы после сокращения на T: ; Формула является математическим выражением закона Бойля – Мариотта: при постоянной массе газа и неизменной температуре давление газа обратно пропорциональна его объему. Иначе говоря, в этих условиях произведение объема газа на соответствующее давление есть величина постоянная: ;