Средняя скорость - движение - молекула
Cтраница 4
Понятия средней скорости движения молекул и распределения молекул по скоростям связаны с использованием статистических представлений. Необходимость широкого применения статистических методов в молекулярной физике глубоко связана с сущностью рассматриваемых явлений. [46]
Следовательно, средняя скорость движения молекул того или иного газа прямо пропорциональна корню квадратному из абсолютной температуры и обратно пропорциональна квадратному корню из его молекулярной массы. Вот почему при одних и тех же температурных условиях водород диффундирует быстрее, чем другие газы. [47]
 |
Распределение молекул кислорода по скоростям при температуре 0 и 300 С. [48] |
На рис. 7 представлено в качестве примера распределение скоростей молекул в кислороде. На оси абсцисс отложены средние скорости движения молекул. Кривая показывает, какое количество ( в %) молекул движется с той или иной скоростью. Мы видим, что для данной температуры имеется наиболее вероятная скорость ( она соответствует максимуму на кривой): при 0 С 2 2 % всех молекул имеют скорость приблизительно 380м / с. При другой температуре кривая распределения скоростей приобретает иной вид. Например, при 300 С для кислорода наиболее вероятная скорость, с которой движется наибольший процент всех молекул, равна 500 м / с. Однако только 1 6 % всех молекул имеют скорость, близкую к этой. Итак, с ростом температуры максимум на кривой распределения сдвигается в сторону более высоких скоростей, уменьшаясь при этом по величине. Растет число частиц с большими скоростями. Этот факт очень важен для объяснения увеличения скорости химических реакций с ростом температуры. [49]
 |
Скорость диффузии водорода и воздуха через пористую стенку цилиндра. [50] |
Из этого опыта видно, что скорость движения молекул различных газов неодинакова. Расчеты показывают, что средняя скорость движения молекул обратно пропорциональна корню квадратному из их плотности. [51]
Это уравнение называется основным уравнением кинетической теории газов. Оно дает возможность вычислить среднюю скорость движения молекул газа. [52]
Но температура зависит не только от средней скорости молекул. Так, например, кислород, средняя скорость движения молекул которого составляет 440 м / с, имеет температуру 20 С, а азот при той же средней скорости молекул имеет температуру 16 С. Меньшая температура азота обусловлена тем, что молекулы азота легче молекул кислорода. Таким образом, температура вещества определяется не только средней скоростью движения его молекул, но и их массой. [53]
 |
Схема, поясняющая испарение жидкости. а - в открытом сосуде. б - в закрытом сосуде. [54] |
Процесс испарения сопровождается охлаждением, так как жидкость при испарении теряет наиболее быстрые ( горячие) молекулы, а сами молекулы, преодолевая силы внутреннего притяжения, теряют значительное количество своей кинетической энергии. При нагревании же одновременно с увеличением средней скорости движения молекул жидкости происходит увеличение и числа молекул, покидающих жидкость: испарение увеличивается. [55]
Основное уравнение кинетической теории газов включает все основные газовые ваконы. Так, если температура Т постоянна, то и средняя скорость движения молекул данного газа и постоянна. Это и является выражением закона Бойля-Мариотта. [56]
Страницы: 1 2 3 4