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

Русский язык1 класс
Е
Елена
Галина Михайловна, добрый день. Дети у Вас занимались два учебных года. Ваня и Даша. Сейчас у меня вопрос Сможете взять на занятия двоих детей после 10 августа? Интенсивно 3-4 раза в неделю? Можете заниматься по пособию Глазковой Е.В. Русский язык на отлично?
Ответ дан
Русский язык5 класс
У
Ученик
Объясните, пожалуйста, правило для пропущенных букв в каждом слове.
Информатика11 класс
У
Ученик
Здравствуйте, помогите пожалуйста с решением задачи по информатике. Даны шестнадцатеричное число 1с и двоичное число 1000 их сумма в десятичной системе счисления равна?
Русский язык5 класс
У
Ученик
Помогите выписать из текста все-все глаголы и определить их вид совершенный и несовершенный, время и спряжение. Молодые осинки и стройные берёзки спускаются по косогору к широкой луговине. Среди деревьев идёт полная талой воды дорога. Рядом вьётся сухая пешеходная тропка, и по ней мы решаем углубить...
Ответ дан
Русский язык5 класс
У
Ученик
Объясните расстановку знаков препинания в предложении и подчеркните все члены предложения.  Пройдёт день, другой, почки начнут лопаться, и их них покажутся зелёные язычки молодых листьев.
Ответ дан
Русский язык5 класс
У
Ученик
Помогите, пожалуйста, выполнить синтаксический разбор предложения и подчеркнуть все члены предложения. Посмотришь на берёзовую веточку, а она вся в крупных почках. 
Ответ дан