Вопрос ученика

5 декабря 2021
Физика10 класс
У
Ученик

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов ( вывод)

Ответ педагога

6 декабря 2021

Вывод основного уравнения МКТ

Частицы идеального газа при соударениях с границами емкости ведут себя как упругие тела. Такое взаимодействие описывается согласно законам механики. При соприкосновении частицы с границей емкости проекция Vx скоростного вектора на ось ОХ, проходящую под прямым углом к границе сосуда, меняет свой знак на противоположный, но сохраняется неизменной по модулю:

Поэтому после соударения частицы с границей емкости проекция импульса молекулы на ось ОХ меняется с mVx на –mVx в итоге изменение импульса составляет ΔP=2mVx.

В каждом из шести основных направлений декартовой системы координат (вверх, вниз, вперед, назад, вправо, влево) движется одна шестая часть частиц N/6. Тогда число частиц, которые сталкиваются с выбранной стенкой за время Δt:

N = 1/6 *n*S*Δt*V

S – площадь этой стенки

n - концентрация частиц

Давление p равно отношению силы F к площади S, на которую действует эта сила:

p=F/S

Суммарная сила, с которой частицы давят на стенку равна отношению произведения числа этих частиц N и изменения импульса ΔP ко времени, в течение которого происходит давление:

F= (ΔP*N)/Δt

Подставляя выражения для ΔP и N получаем:

F = (2 m * V) * (1/6 *n*S*Δt*V) / Δt

упрощая получаем:

F = 1/3 *m*n*S*V^2

подставляя в формулу для давления получаем:

p = 1/3 *m*n*V^2

Перепишем в виде, выделяя кинетическую энергию поступательного движения молекул:

p = 2/3 *n*(m*V^2/2)

окончательно получаем для давление идеального газа:

p = 2/3 *n*E

Давление идеального газа равняется двум третьим средней кинетической энергии поступательного движения молекул на единицу объема.

Задайте свой вопрос!

Наши педагоги максимально быстро дадут на него развёрнутый ответ. Это бесплатно!

Задать вопрос

Новые вопросы

Начальные классы1 класс
У
Ученик
Почему мама сказала заботиться о ней, как о родной матери? Что значит эта фраза? Она мне что-ли не родная мать?
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Что значит выражение: "голове каюк"?  И в каких случаях и для чего употребляют это выражение?
Биология11 класс
У
Ученик
Здравствуйте, готовилась к экзаменам и в условии задачи сказано, что «в роду эта патология не наблюдалась много поколений» — это значит отсутствие рецессивного аллеля? Генотип женщины будет X'AX'Aaa ? Если что , полное условие задачи: Гемофилия определяется рецессивным геном, сцепленным с Х-хромосом...
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Как рассчитать вероятность и место встречи с матерью по дороге со школы домой?
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Как рассчитать вероятность и место встречи с матерью по дороге со школы домой?
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Как расчитать вероятность и место встречи с матерью по дороге со школы домой?
Подготовка к ОГЭ9 класс
У
Ученик
Какое расписание уроков нормальное?  А для 9 класса? А для 10 класса?
Обществознание11 класс
У
Ученик
Здравствуйте. Я хотела бы задать вопрос учителям обществознания. Как вам тема  «Россия — правовое государство» для индивидуального проекта в 11 классе? Могли бы вы посоветовать, стоит ли брать эту или выбрать другую, более популярную тему? Или, может быть, подскажете какие-то интересные и актуальные...
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Что делать, если родители не вернулись с работы? Пошаговый план действий для ребёнка. 
Английский язык5 класс
У
Ученик
Здравствуйте я бы хотела составить программу по изучению грамматики ребёнка с нуля за пятый класс. Ещё и алфавит с нуля