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

Химия8 класс
У
Ученик
Здравствуйте, моя учительница по химии болеет 2 недели, а я отстала от темы, так как никто ничего не объясняет . Помогите пожалуйста с заданием из контрольной. Вычислите: а) относительную молекулярную массу веществ, б) массовую долю каждого элемента, в) массовые отношения элементов для а) N2O, б) Na...
Биология11 класс
У
Ученик
Какой  орган позвоночного животного изображён на рисунке? 
Математика6 класс
И
Инна
Добрый день. Мой ребёнок, Мышко Анастасия, участвовала в олимпиаде по математике. Где была задача: Найдите самое маленькое трёхзначное число, которое делится на 45. Ребёнок дал ответ: 135 Результат Был неправильным. Правильный ответ: 180 Почему не 135, ведь 135 делится на 5, 9 и естественно на 45. И...
Ответ дан
Алгебра7 класс
У
Ученик
У меня большая проблема с привидением подобных слагаемых. Но я пытаюсь изучить эту тему, но каждый раз я сталкиваюсь с ещё большими препятствиями. Например: (3х-11)2-5(4-3х). Я посчитал и у меня получилось -9x-42. Но посчитав на калькуляторе у меня получилось 21x-42. Я не понимаю как так получилось....
Ответ дан
Алгебра9 класс
У
Ученик
Добрый день! Нужна помощь в теме по алгебре 9 класс "Неравенства с параметрами". Например: (х-3) : (х-а) Спасибо 
Ответ дан
Русский язык5 класс
У
Ученик
Здравствуйте! Можно ли написать так: Самая красивая планета - это Земля? и будет ли в данном случае Земля сказуемым? 
Ответ дан
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Здравствуйте! Очень интересует правильное решение задачи с пояснением: В магазине продаются 5 наборов кастрюль по 3 штуки в наборе и 9 кастрюль отдельно. Сколько всего кастрюль продаётся в магазине?​ Важно: 3*5 или 5*3 и почему?
Ответ дан