36. Идеальный газ. Уравнение состояние идеального газа.
Идеальный газ — математическая модель газа
1) потенциальной энергией взаимодействия молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией;
\2) суммарный объём молекул газа пренебрежимо мал;
3) между молекулами не действуют силы притяжения или отталкивания, соударения частиц между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги;
4) время взаимодействия между молекулами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями.
Уравнение состояние идеального газа.
37.Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеальных газов.
38. Закон Максвелла о распределении молекул по скоростям и энергиям
39. Закон распределение Больцмана
Распределение Больцмана – распределение по энергиям частиц (атомов, молекул) идеального газа в условиях термодинамического равновесия
В присутствии гравитационного поля (или, в общем случае, любого потенциального поля) на молекулы газа действует сила тяжести. В результате, концентрация молекул газа оказывается зависящей от высоты:
где
n – концентрация молекул на высоте h, n0
– концентрация молекул на начальном
уровне h = 0, m – масса частиц, g – ускорение
свободного падения, k – постоянная
Больцмана, T – температура.
40. Средняя длина свободного пробега молекул
Молекулы газа находятся в состоянии хаотического движения непрерывно сталкиваются друг с другом. Между двумя последовательными столкновениями молекулы движутся равномерно прямолинейно, проходя при этом некоторый путь, который называется длиной свободного пробега.
41. Эффективный диаметр молекулы.
Эффективный диаметр молекулы — минимальное расстояние, на которое сближаются центры двух молекул при столкновении.
Столкновение между одинаковыми молекулами может произойти только в том случае, если их центры сблизятся на расстояние, меньшее или равное диаметру — эффективному диаметру молекулы.
42.Внутреняя энергия идеального газа. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул.
Внутренняя энергия идеального газа - прямо пропорциональна его абсолютной температуре. Следовательно, при изменении температуры идеального газа обязательно изменяется его внутренняя энергия; если температура остается постоянной, то внутренняя энергия идеального газа не изменяется.
Используя
уравнение состояния идеального газа
(
— давление,
—молярный
объём,
— универсальная
газовая постоянная
— абсолютная
температура,К.)
,
и уравнение
,
можно получить еще одно выражение для
вычисления внутренней энергии идеального
одноатомного газа:
.
Таким образом, внутренняя энергия идеального газа прямо пропорциональна произведению давления p на объем V, занимаемый газом.
Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул.
для статистической системы, которая находится в состоянии термодинамического равновесия, на каждую поступательную и вращательную степени свободы приходится в среднем кинетическая энергия, равная kT/2, а на каждую колебательную степень свободы — в среднем энергия, равная kT