Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Топ:
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Интересное:
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2018-01-03 | 314 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Это газ, состоящий из точечных материальных частиц (с конечной массой), силами взаимодействия между которыми можно пренебречь, упруго сталкивающихся между собой. Следовательно, молекулы идеального газа обладают только кинетической энергией, поскольку потенциальной энергией взаимодействия молекул можно пренебречь. Тот факт, что частицы точечные, позволяет считать, что газ занимает весь предоставленный ему объём. Иногда эту модель расширяют: идеальные твердые сферы (уже с собственным объемом), сталкивающиеся между собой по законам абсолютно упругого удара (модель твердых сфер).
Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа связывает важный макроскопический параметр с микроскопическими характеристиками, относящимися к его структурным элементам – молекулам. Учитывая беспорядочное непрерывное движение молекул и их соударения со стенками сосуда и друг с другом, макроскопическим параметром может быть давление газа, которое связано с изменением импульса молекул.
Как известно, величина давления определяется силой, действующей нормально на единицу площади поверхности: .
Рис. 6.2 |
Давление газа на стенки обусловлено огромным числом столкновений молекул газа со стенками.
Согласно второму закону Ньютона
Импульс одной молекулы вдоль оси Х равен , где m0 - масса одной молекулы. Пусть в единице объема сосуда находится n молекул, из них половина движется вдоль оси Х, а другая половина – в противоположном направлении. За время Dt в слой Dx (Dx – расстояние, на котором проявляется действие молекул на стенку) слева направо входит молекул.
Каждая из них обладает импульсом , следовательно, общий импульс, вносимый ими в слой, равен . За это же время слой покидает, двигаясь, справа налево, такое же число молекул с таким же общим импульсом, но противоположного знака. Общее изменение импульса:
|
.
Импульс силы, действующей на стенку, площадью S, равен изменению импульса частиц . Тогда давление на стенку, будет определяться формулой:
(6.1)
Двигаясь беспорядочно в пространстве, молекулы имеют составляющие скоростей и вдоль других осей. Полная скорость молекулы может быть выражена через её составляющие по трём независимым направлениям: . Поскольку в движении участвует множество молекул, то необходимо использовать средние квадраты скоростей: . Так как движение беспорядочное, то все три компоненты скоростей равноправны: . Отсюда . После подстановки в уравнение (6.1) получим:
(6.2)
Уравнение (6.2) связывает макроскопический параметр – давление – и микроскопические параметры – массу и средний квадрат скорости молекулы, его называют основным уравнением молекулярно-кинетической теории идеальных газов. Однако, часто это уравнение используют в другом виде: . Здесь – средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы. Таким образом, давление идеального газа определяется средней кинетической энергией поступательного движения молекулы и является статистической величиной:
(6.3)
|
|
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!