Дар муодилаи асосии ICB ва ҳарорати ченкунӣ

равандњои дар системаи омори рух омӯзиш, андозаи ҳадди ақали ҳиссачаи мураккаб ва шумораи зиёди онҳо аст. Биёед дар алоҳидагӣ ҳар зарра амалан ғайриимкон аст, вале ҷорӣ намудани миқдори оморї: суръати миёнаи зарраҳои, муттамарказонидани онњо, массаи зарра аст. Формула тавсиф давлат системаи бо параметрҳои микроскопї, даъват муодилаи асосии назарияи кинетикии молекулӣ газҳои (ICB).

Каме дар бораи суръати миёнаи зарраҳо

Муайян кардани суръат аз зарраҳои аз барои нахустин бор озмоиш гузаронида шуд. Маълум ки аз озмоиш барномаи таълимӣ гузаронида Отто Shternom, иҷозат барои сохтани тасвири тарҳшавандагиро ҳиссачаи аст. Дар озмоиш аз ҳаракат намудани атоми нуқра дар балони навбат таҳқиқ: якум насби статсионарї, он гоҳ, ки он бо суръати муайяни angular давр мезанад.

Дар натиҷа, дар он пайдо шуд, ки ба андозаи молекулаҳои нуқра зиёд суръати садо 500 м / с аст. Далели он, хеле аҷоиб аст, зеро чунин суръат аз зарраҳо дар моддаҳои шахс ҳис сахт.

газ комил

Барои давом додани омӯзиши иҷрошаванда танҳо дар системаи, ки параметрҳои он муайян андозагирии бевосита метавонад бо истифода аз дастгоҳҳои ҷисмонӣ. Суръат аст, чен спидометр, аммо фикри аст, ки ба замима кардани спидометр ба як зарра ягонаи сафсата аст. Бевосита танҳо параметри майдатарин ва вобаста ба ҳаракат аз зарраҳо чен.

фишори газ дида мебароем. Дар фишор бар девори зарфи таъсис мешавад расад молекулаҳои газ мазкур дар зарфи. Хосияти давлати gaseous материя - як масофаи хеле калон байни зарраҳои хурд ва ҳамкории онҳо бо якдигар. Ин имкон медиҳад, ки ба таври мустақим ба андозаи фишори.

Ҳар низоми мақомоти ҳамкорӣ бо энергияи эҳтимолӣ ва энергияи кинетикии ҳаракат тавсиф карда мешавад. газ Реал - як низоми мураккаб. Дар таѓйирпазирии энергияи потенсиалии мӯди низом. Мушкилоти мумкин аст аз ҷониби ҷорӣ намудани модели ҳал, хосиятҳои хос гази интиқолдиҳанда, дурӯғу дур мураккабии ҳамкорӣ.

An гази идеалии - як давлати масъала, ки дар он ҳамкорӣ аз зарраҳои ночиз аст, ки энергияи потенсиалии ҳамкориҳои рў ба сифр. Ин метавонад танҳо ба ҳисоб назаррас кинетикии энергетикӣ, ки вобаста ба зарра суръат.

Фишор газ беҳтарин

Муайян кардани муносибати байни фишори газ ва суръат аз зарраҳо имкон асосии муодилаи MKT гази идеалии он. Як зарра ҳаракат дар зарфе дар бархӯрд бо девори медиҳад импулсро вай, арзиши он метавонад дар асоси Қонуни Нютон II муайян карда мешавад:

• FΔt = 2m ₀ ояти _х

Таѓйир додани импулсро ҳиссачаи дар зарбаи тағйирёбанда вобаста ба иваз шудани ҷузъи уфуқии суръат он. F - қувваи пурзӯри аз тарафи зарраҳо бар девори барои як муддати кӯтоҳ т; м ₀ - массаи зарра.

Дар бораи S рўизаминї дар замони майдони Δt рӯ ба ҳамаи зарраҳои газ ҳаракат ба сӯи сатҳи бо суръат ояти _х ва моиланд дар ҳаҷми силиндраи дар Sυ _х Δt. Вақте ки консентратсияи ҳиссачаи н маҳз молекулаҳои нисфи ба девор бармеангезад, дар нимсолаи дуюм - дар самти муқобил.

Бо баррасї бархӯрд аз зарраҳо, мо метавонем қонуни Нютон барои ќувваи амал саҳна нависед:

• FΔt = Н.М. ₀ ояти _х ² SΔt

Азбаски фишори газ аст, њамчун таносуби ќувваи амал Хате ба рӯи муайян карда, дар охир майдони мумкин навишта шудааст:

• саҳ = F: S = Н.М. ₀ ояти _х ²

Ин муодилаи нисбати ҳамчун ICB асосӣ метавонад тамоми системаи танҳо дар як самт тасвир, яъне. K. The ҳаракат.

тақсимоти Максвелл

collisions зуд суботкоронаи зарраҳои газ бо деворҳо ва ҳар ӯҳда дигар ба таъсиси тақсимоти омори баъзе суръат ҳиссачаи ба (энергетика). Самти векторҳои суръат баробар эҳтимоли. Чунин тақсимоти кардааст тақсимоти Максвелл номида шуд. Дар 1860, аз ин одат J. Максвелл зери ICB бароварда шуд. Дар параметрҳои асосии Қонуни тақсимоти аст, суръати даъват шояд мувофиқ ба ҳадди арзиши каљ ва маънои мураббаъ _р ояти = √ <ояти ^2> - маънои суръат мураббаъ аз зарраҳо.

Афзоиши ҳарорати газ мувофиқ ба зиёд арзишҳои суръат.

Дар асоси он, ки тамоми тарҳшавандагиро баробар ҳастанд, ва модулҳои худ маънои ҳамон доранд, метавонанд баррасӣ мешаванд:

• 2> = <ояти _х ^2> + <ояти _Y ^2> + <ояти _Z ^2>, ки: <ояти _х ^2> = <ояти ^2> 3

Дар MKT муодилаи асосии бо арзишҳои миёна фишори газ мегирад шакли:

• саҳ = Н.М. ₀ <ояти ^2> 3.

суръати, массаи зарра, зичии ҳиссачаи ва газ фишор дар маљмўъ: Ин муносибат, ки дар он робитаи байни параметрҳои микроскопї муайян нодир аст.

Бо истифода аз мафҳуми энергияи кинетикии ба зарра, ки MKT муодилаи асосии метавонад нақше:

• саҳ = 2nm ₀ <ояти ^2> 6 = 2n К> 3

Ба фишори гази худро мутаносибан ба арзиш маънои истифодаи энергияи кинетикии зарраҳои он мебошад.

ҳарорат

Ҷолиб аст, ки ба маблағи доимии газ дар зарфи пўшида мумкин аст фишори газ ва вобаста ба маънои арзиши ҳиссачаи ро энергияи кинетикӣ. дар он андозагирии фишор метавонад аз тарафи андозагирии энергетикии зарраҳо анҷом дода мешавад.

Чӣ тавр ба дохил шуда метавонем? Чӣ тавр мешавад, ки бо маблағи энергияи кинетикии муқоиса? Ин шумора ҳарорати аст.

Ҳарорат - андозаи моддаҳои давлатӣ гармидиҳӣ. Барои чен кардани он истифода бурда, ҳароратсанҷи, амали дар асоси он гузошта тавсеаи терминалии моеъи корї (ба машрубот, симоб) дар доираи гармидиҳӣ. Дар миқёси ҳароратсанҷи озмоиш муқаррар карда мешавад. Одатан, он диҳад барчаспҳои дахлдор мавқеи моеъи корї дар равандҳои ҷисмонӣ муайян дар давоми бетағйири гармидиҳӣ рух (оби ҷӯшон, обшавии ях). термометрҳо гуногун доранд тарозуи гуногун. Барои мисол, гарм миқёси, гарм мешуд.

қатор њарорати Universal

Бештар ҷолиб дар робита ба истиқлолияти хосиятҳои кории бадан метавонад ҳамчун як ҳароратсанҷи газ баррасї карда мешавад. доираи онҳо ин аст, вобаста ба намуди газ истифода бурда намешаванд. Дар чунин як дастгоҳ метавонад hypothetically ҳарорати ки дар он газ рў ба фишори сифр фарқ карда метавонад. Њисобњо нишон медињанд, ки ин аз арзиши мувофиқ ба -273,15 ° ^C. Дар доираи њарорати (миқёси ҳарорати мутлақ ё миқёси Kelvin) дар 1848 сол ҷорӣ карда шуд. Зеро ки нуқтаи асосии ин миқёси гирифта ҳарорати имконпазир фишори газ zeroth. Фосилаи воҳиди миқёси ба ҳам меоянд арзиши воҳиди баробар. муодилаи асосии Сабт бо истифода аз ҳарорати ILC қулай бештар дар омӯзиши равандҳои газ аст.

Нисбат ба фишори ва ҳарорати

Эмпирикӣ кас наметавонад кафолат фишори газ мутаносибан ба ҳарорати он аст. Дар айни замон, ки фишор бевосита ба консентратсияи зарраҳои мутаносибан аст:

• P = nkT,

ки T - њарорати мутлаќ, К-доимӣ баробар ба 1.38 • 10 ^-23 J / К.

Арзиши асосии дорои арзиши доимии барои ҳамаи газҳо, доимӣ Boltzmann номида мешавад.

Муқоиса ба вобастагии фишор ҳарорат ва асосии газҳои муодилаи MKT, мо метавонем нависед:

• ба> = 3kT: 2

Арзиши назар аз энергияи кинетикии ба ҳаракат молекулаҳои газ мутаносибан ба ҳарорати он аст. Ин аст, ки ҳарорати ҳаво ба андозае, энергияи кинетикии ҳаракат ҳиссачаи аст.