Поступательное движение - молекула - идеальный газ
Cтраница 2
О К прекращается поступательное движение молекул газа, а следовательно, его давление равно нулю. Таким образом, термодинамическая температура является мерой средней кинетической энергии поступательного движения молекул идеального газа и формула (43.8) раскрывает молекул яр но-кинетическое толкование температуры. [16]
О К прекращается поступательное движение молекул газа, а следовательно, его давление равно нулю. Таким образом, термодинамическая температура является мерой средней кинетической энергии поступательного движения молекул идеального газа, и формула (43.8) раскрывает молекулярно-кинетическое толкование температуры. [17]
Зависимость ек от Т дает определение абсолютной температуры. Термодинамическая температура является физической величиной, пропорциональной средней кинетической энергии поступательного движения молекул идеального газа. [18]
Очевидно, что k есть постоянная величина. Из формулы ( 17) следует, что средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы идеального газа пропорциональна абсолютной температуре и зависит только от этой температуры. [19]
Системы, построенные на трех основных единицах, могли бы, разумеется, быть применены для любых других, в частности тепловых и световых, измерений, для чего следовало связать определяющими уравнениями соответствующие величины. Например, не составило бы труда сделать температуру производной величиной, используя ее связи с другими физическими величинами, такими как средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул идеального газа, плотность теплового излучения абсолютно черного тела и т.п. Однако чрезвычайно широкое распространение, которое имеет в науке, технике и повседневной жизни температура, делает целесообразным ее выделение в число основных величин. [20]
Согласно уравнению Больцмана (1.5) средняя кинетическая энергия молекулы пропорциональна температуре и не зависит от массы молекулы. Это уравнение выведено на основании модели идеального газа, в котором молекулы движутся хаотически, так что температура есть величина пропорциональная средней кинетической энергии движения молекул идеального газа. Абсолютный нуль температуры ( Т 0, t - 273 15 С) должен соответствовать такому состоянию тела, при котором прекращается поступательное движение молекул идеального газа. [21]
Таким образом, оказывается, что средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул идеального газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре и является мерой интенсивности теплового движения молекул при заданной температуре. Тем самым формула (18.21) выявляет молекулярно-кинетический смысл понятия температуры. Температура тела есть количественная мера энергии теплового движения молекул, из которых состоит это тело. Закономерная связь (18.21) между абсолютной температурой и средней кинетической энергией поступательного движения молекул идеального газа показывает, кроме того, что при одинаковой температуре средние кинетические энергии молекул всех газов одинаковы, несмотря на различие масс молекул разных газов. [22]
 |
Решение этого уравнения дает. [23] |
Если по оси абсцисс отложить скорости и, а по оси ординат - функцию F ( u), то для разных температур Т, Т2Т кривые распределения молекул по скоростям будут иметь вид, изображенный на рис. 10.5. С увеличением температуры газа максимум кривой смещается в сторону больших скоростей, а его абсолютная величина уменьшается. Следовательно, при нагревании газа доля молекул, обладающих малыми скоростями уменьшается, а доля молекул с большими скоростями увеличивается. Закон распределения молекул по скоростям позволяет вычислить среднюю арифметическую скорость м поступательного движения молекул идеального газа. Для этого необходимо долю молекул dn / na, обладающих некоторой скоростью и, умножить на эту скорость и просуммировать по всем скоростям. Так как скорость изменяется непрерывно, то суммирование заменяется интегрированием. [24]
Таким образом, оказывается, что средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул идеального газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре и является мерой интенсивности теплового движения молекул при заданной температуре. Тем самым формула (18.21) выявляет молекулярно-кинетический смысл понятия температуры. Температура тела есть количественная мера анергии теплового движения молекул, из которых состоит это тело. Закономерная связь (18.21) между абсолютной темпера-7 - урой и средней кинетической энергией поступательного движения молекул идеального газа показывает, кроме того, что при одинаковой температуре средние кинетические энергии молекул всех газов одинаковы, несмотря на различие масс молекул разных газов. [25]
Страницы: 1 2