Газы Давление Микроскопические параметры газа : - Давление - Объем - Температура Волейбольная камера при накачивании раздувается во все стороны Газа можно описать с позиции трех положений МКТ : 1. Газ, как и любое вещество, состоит из молекул. 2. Молекулы хаотично и беспрерывно движутся. 3. Молекулы взаимодействуют между собой. Давление газа можно рассчитать, если ввести некоторые упрощения: 1.Если представить молекулы в виде маленьких шариков, то процесс удара будет описываться законами механики, в частности, 2 законом Ньютона: F ma 2. Если представить газ в виде идеального. Если молекулы не взаимодействуют между собой на расстоянии, соответственно, потенциальная энергия взаимодействия равна нулю - такой газ называется идеальным. 3. Молекулы газа движутся с разными скоростями. Усредним скорости движения и будем считать их одинаковыми. 4. Пусть удары молекул о стенки сосуда – абсолютно упругие. Изменение скорости каждой молекула при ударе равно 2V Концентрацией называется физическая величина, измеряемая отношением числа частиц к объему, в котором они находятся. N n V Давление определяется ударами молекул. Следовательно, зависит от массы молекулы, ее скорости движения и от концентрации: p m0 nv Уравнение связывает макропараметры газа – его давление и объем с микропараметрами – массой молекул и их скоростью, или энергией. 2 p nE 3 Давление идеального газа на стенки сосуда прямо пропорционально концентрации молекул в сосуде и их средней квадратической энергии. Применение воздуха под давлением Используется в отбойных молотках, компрессорах, кессонах, вентиляторах. Температура В ванную с тающим льдом поместим разные по объему сосуды, заполненными различными газами при разных давлениях так, чтобы число молекул в сосудах также было различным При тепловом равновесии средние кинетические энергии молекул всех газов одинаковые, следовательно, и температура будет являться мерой средней кинетической энергии. 3 pV E 2 N Чем же измеряется температура и какова единица ее размерности? Прибор для измерения температуры называется – термометр, а измеряется в градусах Цельсия. 3 1 C k Дж, 2 23 k 1,38 10Дж/град где k- постоянная Больцмана 0 Средняя кинетическая энергия хаотичного поступательного движения молекул одноатомного идеального газа прямо пропорциональна его температуре. 3 E kT 2 Соотношение между температурными шкалами Цельсия и Кельвина: t T 273,15 Газовые законы Макроскопические параметры газа взаимосвязаны. Зависимость между давлением газа, концентрацией молекул и абсолютной температурой: p nkT Уравнением Менделеева – Клапейрона pV m RT Величина, называемая универсальной газовой постоянной R 8,31 Äæ Ê ìîëü Изотермический процесс. Если T const , то pV const , p1 V1 p 2 V2 Линия на графике называется изотермой Изохорический процесс. Если V const , то p const, T p1 T1 p 2 T2 Линия на графике называется изохорой Изобарный процесс. Если p const, то V const, T V1 T1 V2 T2 Линия на графике называется изобарой Применение Зависимость давления газа и его объема от температуры используется в газовых термометрах. В медицине, для тренировки лётчиков и космонавтов, используются барокамеры. Доильная установка на крупной ферме работает за счет разряжения, создаваемого вакуумным насосом.