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
У пятнистого оленя шерсть на спине покрывают пятна белого цвета. Задание 4 класс. Подчеркнуть члены предложения, написать части речи. Ну и проставить сверху стрелочками вопросы. Пятна белого цвета - по сути пятна Какие. Но ребёнок подчёркивает пятна-подлежащее, белого - определение,цвета-дополнение....
Русский язык6 класс
У
Ученик
На последнем сеансе я познакомилась с мальчиком пл имени Петя. Подскажите пожалуйста морфологический разбор слова по имени. 
История России11 класс
У
Ученик
признаки россии как локальной цивилизации. Буквально пару пунктов указать.
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Педагогическая ситуация Девочка, 6 лет. С трех лет посещает хореографический кружок, с 5-ти – вокальную и театральную студии. Очень часто выступает на сцене, участвует в разных конкурсах. Перед очередным выступлением во время игры пытается руководить своими сверстницами: «Я лучше вас знаю, я на сцен...
Русский язык11 класс
У
Ученик
В предложении "мальчик умён и воспита(н/нн)" нужно написать две буквы "н", потому что это краткое прилагательное и в полном прилагательном "воспитанный" две буквы "н". это правда? 
Ответ дан
Химия7 класс
У
Ученик
Здравствуйте!подскажите, пожалуйста, теплопроводность ацетона (при обычных условиях) высокая или низкая? электропроводность низкая или высокая?нужно заполнить таблицу 
Ответ дан
Русский язык9 класс
У
Ученик
Здравствуйте! У меня такой вопрос: существует ли в русском языке слово «усыпя»? Например, усыпя ребёнка, мама пошла заниматься домашними делами. Заранее благодарю за ответ!
Ответ дан