1386269008 402

Iдеальний газ.Температура i її вимірювання.Пояснення

температури і тиску газу на основі молекулярних уявлень

Виконав студент групи РПР-21Аненков Дмитро

2015

Зміст• Ідеальний газ• Основне рівняння МКТ газів• Температура та її вимірювання• Абсолютна температурна шкала. Абсолютний

нуль.• Вимірювання швидкості руху молекул газу.

Дослід Штерна.• Задача з фiзики.

• Учнi більш дітальніше дізнаються,шо таке температура та теплова рівновага.

• Познайомляться з ідеальним газом з його властивостями.

• Побачать вимірювання температури та досліди Штерна.

• Навчаться розв’язувати фізичні формули та використовувати при розв’язані задачі з фізики.

Ідеальний газ

Властивості:1.Поняття iдеального газа та його склад.2.Об’ємом молекули V0 можна знехтувати в

порівнянні з об’ємом посудини V.3.Між молекулами газу немає сил взаємодії.

Вони вникають лише при ударі молекул.4.Молекули при взаємодії поводять себе як

пружні кульки.

ІДЕАЛЬНИЙ ГАЗ - теоретич. модель газу ,у которій нехтують розмірами і взаємодіями частинок газу і враховують лише їх пружні зіткнення. Це первонач. подання було розширено, в більш широкому розумінні ідеальний газ складається з частинок, що представляють собою пружні сфери радіуса r або переходять еліпсоїдів, у них проявляється атомна структура. Розшир. модель ідеального газу дозволяє враховувати не тільки поступальну, але і обертальний і коливальний руху його частинок, вводити в розгляд поряд з центральним і нецентральне зіткнення, досліджувати переходи енергії з одного ступеня свободи в іншу і т. д. Внутр. енергія ідельного газу визначається лише кинетич. енергією його частинок (в протилежність моделі решіткового газу, зокрема моделі Ізінга, де кинетич. енергією нехтують і враховують лише потенц енергію взаємодії частинок).

Модель I. г. запропонована в 1847 Дж. Герапатом (J. Herapath). На основі цієї моделі були теоретично виведені раніше встановлені газові закони (закони Бойля - Маріотта, Гей-Люссака, Шарля, Авогадро). Ця модель I. г. лягла в основу молекулярно-кинетич. уявлень. Пізніше експериментально були виявлені відхилення від законів I. г. [А. В. Реньо (Н. V. Regnault), Дж. Томсон (J. Thompson), Т. Ендрюс (Th. Andrews)], а в 1873 ці відхилення були теоретично обґрунтовані Й. Д. Ван-дер-Ваальсом (J. D. van der Waals). Модель I. г. справедлива для реальних класiв і квантових газів при досить високих температурах і разрежениях. В суч. фізики поняття І. г. застосовують при описі ансамблю будь-яких слабо взаiмозв’язуючих частинок і квазічастинок, бозонів і фермионов. Осн. закони Ідеального газу - рівняння стану і закон Авогадро, вперше зв'язав макрохарактеристики газу (тиск, температуру, масу) з масою його молекули. Мн. кинетич. і термодинамич. властивості реальних газів в рамках цієї моделі можуть бути виражені у вигляді степеневих розкладань за допомогою функцій розподілу частинок Ідеального газу. Модель Ідельного газу дозволяє оцінити мн. характеристики газу, напр. пор. відстань L між частинками: L~n-1/3, де п - густина газу (число частинок в од. обсягу), а з урахуванням пуассонівського характеру просторового розподілу частинок L=0,55396 п-1/3 Критерій ідеальності к. - л. газу , де e=nr3 - безрозмірний параметр щільності. При квантовомеханич. описі атомів і молекул Ідеального газу., крім класи. параметрів (тиску, температури, щільності, маси частинок і т. д.), вводиться додатково довжина хвилі де Бройля lT=h/mv для частинки, що рухається як ціле, і l0=h/mv0 для внутрішньомолекулярних рухів (т і m - маса і приведена маса молекули, v0 і v швидкості внутрішньомолекулярних переміщень і руху молекули як цілого відповідно).

Параметри стану газу

Мікропараметри Макропараметри

Швидкість, маса, розміри,

енергія 1 молекули

Тиск, об’єм, температура

газу

Основне рівняння МКТ газів

Середня арифметична швидкість

Середня квадратична швидкість

<v> <vкв>

Вивід формули Вздовж осі ОХ 1/3 молекул. В одному напрямку 1/6 молекул.

За час t об стінку вдариться

Температура

• Теплова рівновага Теплова рівновага – стан системи при якому макроскопічні параметри як завгодно довго залишаються незмінними.

• ТемператураТемпература характеризує стан теплової рівноваги системи так як має строго визначене значення.

Пояснення

• Якщо при контакті двох тіл їх фізичні параметри (тиск і об’єм) не змінюються, отже температуратемпература в них однакова тобто між ними теплова рівновагатеплова рівновага

Температура

Вимірювання температури. Абсолютна шкала

Дослід Штерна

Дослід Штерна