Молекулярно кинетическая теория идеальных газов

Идеальным называется газ удовлетворяющий следующим условиям: 1) сила взаимодействия между молекулами газа малы. Соударение между молекулами газа и молекулами сосуда являются обсолютно упругими. Объём молекул газа значительно меньше объёма сосуда. Поэтому под объёмом газа понимается объём сосуда в котором находится газ.

Идеальный газ описывается с помощью следующих параметров: Давление, объём, масса, и температура. Под давлением понимается давление газа которое осуществляют молекулы газа на стенки сосуда. Объём - объём сосуда в котором находится газ. Масса – масса молекул газа.

Законы идеального газа

Для изучения свойств идеального газа были проделаны эксперименты на основании которых были получены опытные законы идеального газа. В данных экспериментах проводившихся при постоянной массе идеального газа, фиксировался один из параметров данного идеального газа (Изобарический , изохорический, изотермический)

Все опытные законы могут быть обобщены с помощью уравнения Менделеева клаперона.

R – универсальная газовая постоянная = 8,31 Дж/моль*К

Μ – молярная масса (масса одного моля вещества тоесть такого количесва вещества которое содержит столько молекул сколько содержится в 12 граммах изотопа углерода с атомным весом 12. Na=6.022*10²³моль)

Если ввести постоянную вольтсмана которая связана с универсальной газовой постоянной.

К=1,38*10¯²³Дж/К

То уравнение Менделеева-клаперона

P=nkT

n – концентрация молекул (число молекул в единице объёма) n=N/V.

Закон Дальтона

Гласит, что если в некотором объёме находится смесь идеальных газов, то общее давление которое осуществляет данная смесь на стенки сосуда будет равно сумме парциальных давлений каждого из газов входящих в данную смесь. Парциальны называется такое давление которое осуществляет как бы один из газов находящихся в смеси если бы только он один находился в данном сосуде.

Основное уравнение молекулярно кинетической теории

Данное уравнение связывает кинематические характеристики молекул и макро параметры идеального газа. Оно выводится исходя из представлений классической механики и согласно этим представлениям молекулы движутся как классические частицы и подчиняются законам движения классических частиц. Уравнение выводится на основании второго закона Ньютона и уравнения Менделеева-клаперона.

n – концентрация; mо – масса одной молекулы; V – средне квадратичная скорость.

N – общее число молекул в некотором объёме V.

Из олсновного уравнения молекулярно кинетческой теории следует, что давление является функцией скорости (кинетическая энергия молекул). В том случае если скорость молекулы равна нулю, то давление молекулы на стенки сосуда осуществляться не будет. Исходя из основного уравнения молекулярно кинетической теории можно определить физический смысл температуры. Применяя уравнение мендилеева-клаперона средне квадратичная скорость определяется:

А кинетическая энергия поступательного движения молекул:

Таким образом температура является мерой кинетической энергии поступательного движения молекул. При температуре равной абсолютному нулю движение молекул осуществляться не будет.