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

Геометрия10 класс
У
Ученик
На ребре 𝐴1𝐵1 куба 𝐴𝐵𝐶𝐷𝐴1𝐵1𝐶1𝐷1 отмечена точка 𝐾 так, что 𝐴1𝐾 : 𝐾𝐵1   =   1: 4. Точка 𝑃 делит ребро 𝐶𝐶1 в отношении 3 :  5, считая от вершины 𝐶. Найдите угол между прямыми 𝐴𝐾 и 𝐵𝑃. Помогите пожалуйста решить 
Русский язык8 класс
У
Ученик
Здравствуйте, помогите пожалуйста наиболее активный, весьма активный какие виды связи у этих двух словосочетаний? Какое главное слово в этих словосочетаниях?
Ответ дан
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Выражение заботиться как о родной матери иносказательное или устойчивое?
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Что такое иносказательное выражение и для чего оно нужно?
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Что такое устойчивое выражение и для чего оно нужно?
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Чем отличается иносказательное выражение от устойчивого выражения?
Русский язык7 класс
У
Ученик
Пожалуйста помогите с русским🙏 Расставьте знаки препинания и подчеркните общий второстепенный член (1) Сейчас брызнет майский дождь и начнётся гроза. (2) Сверкнула молния и послышался удар грома. (3) А на дворе трубит рог и завывают на разные голоса собаки. (4) Мы поднялись на холм и нашим глазам о...
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Что такое иносказательное выражение и для чего оно нужно?