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 язык7 класс
У
Ученик
Выписать ССП и СПП и указать разряд. И как правильно пишется
Физика7 класс
У
Ученик
Утюг совершает работу 1200 Дж за 10 секунд. Какая мощность в Ваттах утюга? В ответ впишите только число, без единицы измерения пожалуйста помогите🥲
Физика7 класс
У
Ученик
Глубина озера составляет 10 м. Каково давление в Паскалях на дно озера? (Плотность воды 1000 кг/м³, ускорение свободного падения 9,8 м/с²). помогите пожалуйста 🙏🏻🙏🏻
Физика7 класс
У
Ученик
Плотность железа составляет 7,8 г/см³. Найдите массу в граммах куска железа объемом 200 см³. В ответ впишите только число, без единицы измерения. помогите пожалуйста 🙏🏻
Обществознание11 класс
У
Ученик
Помогите, пожалуйста решить первый лист. 1,2,3,4 вопросы. Буду очень благодарен. 
География11 класс
У
Ученик
Помогите, пожалуйста, правильно ответить на вопросы по геодезии и картографии. В учебниках почти ничего по этому поводу не написано, ответить практически невозможно. На первые 3 вопроса ответы уже есть, их можно пропустить. А вот остальные помогите выполнить. Ну, или же, хотя бы подскажите, как их р...
Русский язык7 класс
Д
Диана
Здравствуйте. Не понимаю какой вариант правильный: 1.) или 3.). Ведь в этих двух вариантах все предлоги пишутся раздельно. Но в данном вопросе, только один правильный вариант должен быть
Ответ дан
Русский язык11 класс
У
Ученик
Добрый день. Хотелось бы узнать у вас : есть ли в русском языке правило, исходя из которого запятая должна ставиться сразу после слова и расстояние 5-7 и более миллиметров считается за ошибку? Дело в том, что при письме я ставлю запятые не сразу после слова, а где-то через 5-7 миллиметров. Учитель и...
Ответ дан