1. Iдеальний газ.Температура i її
вимірювання.Пояснення
температури і тиску газу на
основі молекулярних уявлень
Виконав студент групи РПР-21
Аненков Дмитро
2015
2. 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.
3. • 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.
4. 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.
5. 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).
6. 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).
13. Основне рівняння МКТ газів
Середня арифметична
швидкість
Середня квадратична
швидкість
<v> <vкв>
14. Вивід формули
Вздовж осі ОХ 1/3 молекул. В одному
напрямку 1/6 молекул.
За час ∆t об стінку вдариться
15.
16. Температура
• Теплова рівновагаТеплова рівновага – стан системи при
якому макроскопічні параметри як
завгодно довго залишаються незмінними.
• ТемператураТемпература характеризує стан теплової
рівноваги системи так як має строго
визначене значення.
17. 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
