Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа.

Для объяснения свойств вещества в газообразном состоянии используется модель –идеальный газ.

Идеальный газ - газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало.

Свойства идеального газа

Молекулы обладают  пренебрежимо малым  объемом по сравнению с объемом сосуда. Между молекулами не действуют  силы притяжения. При соударении молекул друг с другом  и со стенками сосуда действуют силы отталкивания. Все удары абсолютно упругие. Молекулы движутся с различными скоростями.

Давление идеального газа обусловлено ударами молекул о дно и стенки сосуда.

Р-давление,   (Паскаль).  Давление газа измеряется манометром.

- основное уравнение МКТ идеального газа.

масса одной молекулы, кг

−число молекул в единице объема.

,

V – объем,  

m = m0 N

Решите задачи.

Как изменится давление газа, если
    концентрация его  молекул увеличится в 3 раза? скорость движения молекул  увеличится в 2 раза? концентрация его молекул уменьшится в 4 раза? скорость  движения молекул уменьшится в 3 раза?
Какое давление на стенки сосуда оказывал бы  идеальный газ с концентрацией 1020 м-3 при средней квадратичной скорости  движения молекул 103 м/с и массе одной молекулы 3·10-27 кг.  (0, 1Па) Определить давление азота в ампуле, если в 1м3 находится 3, 5 ·1014 молекул, средняя скорость теплового движения  которых равна 490 м/с. Масса одной молекулы азота равна

5·10-26 кг. (1, 38 ·10 -6 Па).

Температура. Абсолютная температура.

Для описания процессов  в газах и других макроскопических телах нет необходимости все время обращаться к молекулярно-кинетической теории.

Состояние макроскопических тел, в частности газов, характеризуется макроскопическими параметрами : V – ОБЪЕМ  Р-ДАВЛЕНИЕ  t –ТЕМПЕРАТУРА

Температура характеризует степень нагретости тела. Измеряют термометром. .

Тепловое равновесие-такое состояние, при котором все макороскопические параметры сколь угодно долго остаются неизменными. Это означает, что в системе не меняются объем и давление, не  происходит теплообмен, отсутствуют взаимные превращения  газов, жидкостей, твердых тел. Температура системы остается постоянной.

Английский ученый У. Кельвин ввел абсолютную шкалу температур.

Т-абсолютная температура

Единица измерения К  (Кельвин)

Т=t +273

Температура - мера средней кинетической энергии молекул.

k Т  K –постоянная Больцмана.  K = 1,38· 10-23 

Р= N kT

Решите задачи

1.Найти давление газа при температуре 724 К и концентрации молекул 10 25 м-3. (100 кПа)

2. Найти среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул газа, если его температура 7456 0С (1,6 ·10-19Дж)

3.Каково давление газа, если в каждом см3 его содержится 106 молекул, а температура 87 0С? (5·10-9Па)