Основное уравнение МКТ
ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ (МКТ)
1. Плотность вещества,
, . (1)
- масса вещества в объеме .
2. Концентрация молекул,
, м-3 . (2)
-число молекул в объеме .
Давление
, =Па (Паскаль). (3)
- сила, действующая на площадку , перпендикулярную направлению силы.
1мм.рт.ст.=133 Па.
4. Количество молекул (атомов) вещества, содержащее столько же молекул, сколько их содержит 12 грамм изотопа углерода , называется молем вещества. Один моль вещества содержит молекул. Это число называется числом Авогадро . Масса моля вещества называется молярной массой . Молярная масса определяется по таблице Менделеева, например для воды ( ),
г/моль= кг/моль
Количество молей (количество вещества)
, моль. (4)
5. Масса одной молекулы . Плотность .
6. Температура по шкале Кельвина связана с температурой по Цельсию:
= +273 K.
ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ
Идеальным называется газ, удовлетворяющий трем условиям:
1. можно пренебречь взаимодействием молекул;
2. можно пренебречь собственным объемом молекул;
3. соударения молекул можно рассматривать как абсолютно упругие.
Азот N2, кислород O2 , водород H2, пары воды H2O и другие газы при условиях, близких к нормальным, удовлетворяют условиям идеальности.
Нормальные условия (н.у.):
температура t=0°С и давление p=760 мм.рт.ст.=101,3 кПа.
Характеристиками молекул газа при их хаотичном тепловом движении являются:
1. Эффективный диаметр d молекулы – минимальное расстояние, на которое сближаются молекулы при соударениях.
2. Средняя арифметическая скорость молекул
. (5)
3. Средняя длина свободного пробега молекулы - среднее расстояние, которое пролетает молекула между двумя последовательными соударениями,
. (6)
4. Среднее число столкновениймолекул в единицу времени,
. (7)
Законы идеального газа:
1. Закон Дальтона: давление смеси газов равно сумме парциальных давлений
. (8)
Парциальное давление – это давление, которое оказывал бы один газ из смеси, если бы занимал весь объем сосуда. Из закона Дальтона следует, что количество молей ν смеси равно сумме молей отдельных газов
ν=ν1+ν2+ν3+… (9)
2. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона)
, (10)
-давление газа, - его объем, – масса газа, - молярная масса, =8,31 Дж/(моль·К) – газовая постоянная, – температура в Кельвинах.
Также уравнение состояния записывают в форме
, (11)
=1,38·10-23 Дж/K – постоянная Больцмана, - концентрация молекул.
Основное уравнение МКТ
, (12)
- средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул,
- средняя квадратичная скорость молекул, .
Дата добавления: 2016-01-20; просмотров: 771;