Идеальный газ. Параметры состояния газа. Основное уравнение МКТ идеального газа.

Идеальный газ. Параметры состояния газа. Основное уравнение МКТ идеального газа.

Разработала преподаватель физики ГАПОУ СО «Саратовский техникум отраслевых технологий»

Соляник Стелла Равиловна

2021 г.

Параметры состояния – определенные величины, описывающие состояние газа

Микроскопические параметры

Индивидуальные характеристики самих молекул газа (масса, размеры, объем, концентрация, скорость, импульс, энергия частиц)

Макроскопические параметры – параметры, характеризующие газ в целом как физическое тело

Давление газа

Объем

P(Па)

V()

Температура

Т (К)

Макроскопические – параметры, которые можно измерить с помощью приборов.

Микроскопические – параметры, которые измеряются косвенным путем.

Идеальный газ – это такой газ, в котором можно пренебречь размерами молекул и силами межмолекулярного взаимодействия, причем, взаимодействие молекул носит характер абсолютно упругого удара

Идеальный газ – физическая модель реального газа

Воздух при нормальных условиях можно приближенно считать идеальным газом

Атмосферное давление   101325  Па  = Па=

= 760  мм рт. ст. .

Температура   воздуха 273,15  K  = 0° C.

Реальный газ

Идеальный газ

(модель)

1 . Совокупность большого числа молекул, размерами которых можно пренебречь (принимают молекулы за материальные точки).

1. Молекулы реального газа не являются точечными образованиями, диаметры молекул лишь в десятки раз меньше расстояний между молекулами.

2. Молекулы находятся на больших расстояниях друг от друга и движутся хаотически ( все направления движения молекул равноправны ) .

2. Молекулы не взаимодействуют по законам упругих столкновений .

3. Молекулы взаимодействуют по законам упругих столкновений , силами притяжения между молекулами пренебрегают.

4. Скорости молекул разнообразны, но при определенной температуре средняя скорость молекул остается постоянной.

5. Все соударения молекул являются абсолютно упругими

Свойства идеального газа

• объём частицы газа равен нулю (т. е. диаметр молекулы пренебрежимо мал по сравнению со средним расстоянием между ними);
• импульс передается только при соударениях (т. е. силы притяжения между молекулами не учитываются, а силы отталкивания возникают только при соударениях;
• суммарная энергия частиц газа постоянна (т. е. нет передачи энергии за счет передачи тепла или излучением);
• время взаимодействия между молекулами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями;

Давление идеального газа

Давление газа – это отношение суммарной силы ударов молекул газа к площади поверхности сосуда, в котором находится газ

Установление связи между микро- и макропараметрами

N – число молекул газа

- средняя квадратичная скорость хаотически движущихся частиц

- средний квадрат скорости

- число молекул, движущихся вдоль каждой из трех осей туда и обратно

- число молекул, движущихся в направлении оси ОХ к стенке

Изменение импульса для каждой молекулы

⟹

По III закону Ньютона стенка сосуда получит импульс после соударения с одной молекулой:

Импульс стенки при ударе всех молекул

Изменение импульса стенки

Основное уравнение МКТ идеального газа.

Масса

Средний квадрат скорости движения молекул [м/с]

молекулы [кг]

Концентрация

молекул [ ]

Давление газа [Па]

Основное уравнение кинетической теории идеального газа или уравнение Клаузиуса

Закон Дальтона

Давление смеси газов равно сумме их парциальных давлений этих газов

Парциальное давление газа – давление,

которое бы оказывал газ на стенки сосуда,

находясь в нем один

Если в сосуде содержится несколько газов, то каждый газ занимает объем, равный объему сосуда, и все газы имеют одинаковую температуру