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
как очень правильно решить ВПР по русскому.......
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Почему когда мы перестаем обедать с близкими целые зоны мозга начинают атрофироваться?
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Как ответить на поздравление учителя ученика с днём рождения?
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Помогите составить небольшой текст (5–7 предложений) на тему „Переломный момент в жизни героя“. Нужно передать ощущение необратимости событий — например, как в такой ситуации: „13 декабря 2023 года, среда. Я шёл(а) из школы домой, а мама неожиданно встретила меня у калитки, хотя обычно в это время о...
Подготовка к ОГЭ9 класс
У
Ученик
Здравствуйте! Мой брат учится в 8 классе. Будет ли он в след году сдавать собеседование по истории, или это качается тех, кто сейчас в 7?
Обществознание5 класс
У
Ученик
Помогите пожалуйста по природоведению.  Заранее благодарю. 
Обществознание5 класс
У
Ученик
Помогите пожалуйста по природоведению.  Заранее благодарю. 
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Какое число самое большое? И что больше числа Грэма?
Физика7 класс
У
Ученик
Пробирку с песком весом 13 г опускаем в колбу с водой .V 1-50 ml, V2-62 ml(объем воды в колбе до погружения и после).Будет ли плавать пробирка ?
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Чем отличается СДВГ от синдрома дефицита внимания?