24)Работа, совершаемая газом при изменении объема.
Рассмотрим газ, находящийся в цилиндре с поршнем, позволяющем менять объем газа (рис 9.2). Отметим, что слово «газ» здесь совершенно условно. Это может быть жидкость, кристалл и вообще любое тело. Цилиндр контактирует с нагревателем или холодильником, который может сообщать газу тепло или отбирать его.
Пусть на поршень оказывается внешнее давление, величина которого может быть любой.
Все процессы, которые будем рассматривать ниже, будут квазистатическими, т.е. медленными настолько, чтобы можно было считать, что в каждый момент газ находится в состоянии т.д.р. Если очень быстро сжать газ, то давление его у поршня окажется на какой-то момент больше, чем в стальном объеме, и тогда нельзя будет говорить о давлении газа вообще. Такой процесс не является квазистатическим. Приближенно квазистатическими являются и процессы, достаточно быстрые с технической точки зрения, например процессы, происходящих в цилиндрах двигателя автомашины во время работы мотора (оказывается, для приближенной квазистатичности требуется, чтобы скорость поршня была мала по сравнению со скоростью звука в газе).
Работа
над газом выполняется внешними силами
при его сжатии. Работа самого газа
выполняется при его расширении. Пусть
газ расширяется так, что поршень на
рис.9.2 поднимается на величину dx. Тогда
газ выполнит работу 
(S
– площадь поршня). Получим
Эта
величина называется элементарной
работой газа. Работа при расширении
газа от объема V1 до V2будет равна
Если по одной оси отложить объем газа, по другой – его давление (плоскость P – V), то работа (9.9) будет изображаться площадью под кривой P(V) (рис.9.3).
Процесс расширения от объема V1 до объема V2 может происходить различным образом: например, можно при этом изолировать газ от нагревателя или, наоборот, нагревать газ и т.д. Иначе говоря, при перемещении из точки 1 в точку 2 в газе могут происходить различные процессы, даже если зафиксировано начальное и конечное состояния. В каждом процессе работа будет иметь свое значение, так как площадь под кривой процесса будет различной (кривые I, II, и III на рис.9.3). Таким образом, выполняемая газом работа зависит от процесса, который с ним происходит. Обычно (хотя это и не совсем точное выражение) говорят, что «работа газа есть функция процесса».
25)Распределение молекул газа по скоростям. Функция распределения и её нормировка. Функция распределения Максвелла.
Скорости
молекул газа имеют различные значения
и направления, причем из-за огромного
числа соударений, которые ежесекундно
испытывает молекула, скорость ее
постоянно изменяеться. Поэтому нельзя
определить число молекул, которые
обладают точно заданной скоростью v в
данный момент времени, но можно подсчитать
число молекул, скорости которых имеют
значение, лежащие между некоторыми
скоростями v1 и v2 . На основании
теории вероятности Максвелл установил
закономерность, по которой можно
определить число молекул газа, скорости
которых при данной температуре заключены
в некотором интервале скоростей. Согласно
распределению Максвелла, вероятное
число молекул в единице объема; компоненты
скоростей которых лежат в интервале
от 
до 
,
от 
до 
и
от 
до 
,
определяются функцией распределения
Максвелла
где m - масса молекулы, n - число молекул в единице объема. Отсюда следует, чтсг число молекул, абсолютные значения скоростей которых лежат в интервале от v до v + dv, имеет вид
Распределение
Максвелла достигает максимума при
скорости 
,
т.е. такой скорсти, к которой близки
скорости большинства молекул. Площадь
заштрихованной полоски с основанием
dV покажет, какая часть от общего числа
молекул имеет скорости, лежащие в данном
интервале. Конкретный вид функции
распределения Максвелла зависит от
рода газа (массы молекулы) и температуры.
Давление и объем газа на распределение
молекул по скоростям не влияет.
- условие нормировки