Идеальный газ. Основное уравнение МКТ. Дубовицкая Анна 10 «Б»

Известно, что частицы в газах, в отличие от жидкостей и твердых тел, располагаются друг относительно друга на расстояниях, существенно превышающих их собственные размеры. В этом случае взаимодействие между молекулами пренебрежимо мало и кинетическая энергия молекул много больше энергии межмолекулярного взаимодействия. Для выяснения наиболее общих свойств, присущих всем газам, используют упрощенную модель реальных газов - идеальный газ. Идеальный газ

Основные отличия идеального газа от реального газа: 1. Размеры молекул малы по сравнению с расстояниями между ними. 2. Молекулы взаимодействуют друг с другом и со стенкой сосуда лишь в моментальных соударениях. 3. Соударения частиц являются абсолютно упругими. 4. Рассматриваются любые газы, в которых число молекул очень велико.

5. Молекулы распределены по всему объему равномерно. 6. Молекулы движутся хаотично,то есть все направления движений равноправны. 7. Скорости молекул могут принимать любые значения. 8. К движению отдельной молекулы применимы законы классической механики.

Реальные разреженные газы действительно ведут себя подобно идеальному газу. Вследствие теплового движения, частицы газа время от времени ударяются о стенки сосуда. При каждом ударе молекулы действуют на стенку сосуда с некоторой силой. Складываясь друг с другом, силы ударов отдельных частиц образуют некоторую силу давления, постоянно действующую на стенку.

Понятно, что чем больше частиц содержится в сосуде, тем чаще они будут ударяться о стенку сосуда, и тем большей будет сила давления, а значит и давление. Чем больше масса частицы, тем больше сила удара. Чем быстрее движутся частицы, тем чаще они ударяются о стенки сосуда.

Сила, с которой молекулы действуют на стенку сосуда, прямо пропорциональна числу молекул, содержащихся в единице объема (это число называется концентрацией молекул и обозначается n), массе молекулы mo, среднему квадрату их скоростей и площади стенки сосуда. Зависимость давления идеального газа от концентрации и от средней кинетической энергии частиц выражается основным уравнением молекулярно- кинетической теории идеального газа.

Итоги Одним из первых и важных успехов МКТ было качественное и количественное объяснение давления газа на стенки сосуда. Качественное объяснение заключается и том, что молекулы газа при столкновениях со стенками сосуда взаимодействуют с ними по законам механики как упругие тела и передают свои импульсы стенкам сосуда. На основании использования основных положений молекулярно-кинетической теории было получено основное уравнение МКТ идеального газа.