ЭАКС жана температурасы өлчөө негизги параметрлери

статистикалык системасынын болуп жаткан жараяндарды үйрөнүү, минималдуу бөлүкчө көлөмү татаал жана абдан көп болот. ар бирин өз-өзүнчө бөлүкчө дээрлик мүмкүн эмес деп эсептешет, бирок статистикалык санда киргизүү: орточо ылдамдыгын бөлүкчөлөрүнүн, алардын топтолушу, бөлүкчө массасы. микроскопиялык параметрлери менен тутумунун абалын мүнөздөөчү формула, газдардын молекулалык кинетикалык теория (ЭКТ) негизги элементтердин да чакырды.

бөлүкчөлөрдүн орточо ылдамдыгы болжол менен бир аз

бөлүкчөлөрдүн ылдамдыгын аныктоо тажрыйбалык биринчи жолу жүргүзүлдү. Отто Shternom жүргүзүлгөн окуу эксперименттин белгилүү, бөлүкчө ылдамдыктарды сүрөтүн түзүүгө жол берген. эксперимент күмүш атомдордун айлантып устунга кыймылын изилдеген: ал бир бурчтук ылдамдык менен айланып, андан кийин биринчи туруктуу орнотуу.

Натыйжада, ал күмүш молекулалардын өлчөмү ашып кеткен деп табылган үндүн ылдамдыгы 500 м / с болот. адам заттардын бөлүкчөлөр сыяктуу ылдамдыгы кыйын сезип-жылдан тартып, абдан кызыктуу.

кемчиликсиз газ

гана тутумунда мүмкүн изилдөөнү улантуу үчүн, түздөн-түз өлчөө аныктоо параметрлерин колдонуп болот физикалык аспаптар. Тез ылдамдык ченегич бааланат, бирок идеясы бир бөлүкчөнүн болбогон бир ченегич маани болуп саналат. Түздөн-түз бөлүкчөлөр өтүнүчү боюнча гана паразитардык параметр өлчөө.

газ басымы карап көрөлү. түзүлгөн идиш дубалына басым идишке ушул газ молекулаларын этет. заттын газ мамлекеттин өзгөчөлүгү - кичинекей бөлүкчөлөр жана бири-бири менен өз ара ортосунда өтө чоң алыс. Бул түздөн-түз басымын өлчөө үчүн мүмкүнчүлүк берет.

ара органдардын ар кандай системасы өтүнүчү болуучу энергия жана кинетикалык энергия менен мүнөздөлөт. Реал газ - татаал система. мүмкүн болуучу энергия өзгөргүчтүк системалаштырууну табылбайт. Маселе бир моделин киргизүү аркылуу чечүүгө болот, ташуучу газ мүнөздүү касиеттери ара татаалдыгын кетип, азыксыз.

Идеалдык газ - бөлүкчөлөрдүн өз ара чала турган заттын мамлекеттик, өз ара энергияны нөлгө кылат. Ал гана бөлүкчөсү ылдамдыгы көз каранды олуттуу кинетикалык энергия, деп эсептесе болот.

Ideal Газ басымы

газ басымы жана бөлүкчөлөр ылдамдык ортосундагы өз ара байланышты аныктоо, анын негизги параметрлери МКТ идеалдуу газ берет. Бир бөлүкчө идишке көчүп, дубал менен кагылышуу ал маани кагуусун өткөрүп II Newton мыйзам негизинде аныкталышы мүмкүн:

• FΔt = 2м _{0: X}

анын ылдамдыгы туурасынан компоненти өзгөрүшүнө байланышкан резинка Шок бөлүкчө учурда алмаштыруу. F - кыска убакыт м үчүн дубалга бөлүкчөлөр менен жумшаган күч; м ₀ - бөлүкчө массалык.

Sυ Δt _х цилиндр көлөмүнүн ылдамдыгы _х жана маанайдагы менен бетин көздөй газ бөлүкчөлөрдү караган убакыт Δt аймакта жер бетине S жөнүндө. бөлүкчө топтолуу н так жарым молекулалары дубалга түрткү бергенде, экинчи жарымы - карама-каршы багытта.

бөлүкчөлөрдүн Кагылышуудан карап чыгып, сахнада иш күчүнө үчүн Newton мыйзамын жаза аласыз:

• FΔt = нм _{0: ^2:} SΔt

газ басымы бетинен перпендикуляр болгон иш күчүнө карата катышы катары аныкталган, себеби, акыркы аянты жазылган болот:

• б = F: S = нм _{0: ^2:}

негизги ЭАКС Бул мамиле бирдейлиги, башкача айтканда, бүт системаны сүрөттөп бере алат. К. бир багытта гана өтүнүч.

Maxwell бөлүштүрүү

бөлүкчө ылдамдыгы (энергия) белгилүү бир статистикалык бөлүштүрүү дубалдарына жана белгилөө бири-бири менен, коргошун менен газ бөлүкчөлөр туруктуу көп кагылышуулар. ылдамдыгы багыттарды багыты бирдей болуп саналат. Мындай бөлүштүрүү Maxwell бөлүштүрүү деп аталат. 1860-жылы бул үлгү ЭАКС астында J. Максуел чыккан. бөлүштүрүү укуктун негизги параметрлери ылдамдыгы деп аталат: балким сызыгын максималдуу наркына ылайык келет жана орточо чарчы _С V = √ 2> - бөлүкчөлөрдүн орточо чарчы ылдамдыгы.

газ температурасынын жогорулашы ылдамдыгы баалуулуктар өсүшүнө алып келет.

негизделген бардык ылдамдыгы бирдей, алардын модулдар бирдей мааниге ээ, каралышы мүмкүн:

• 2> = х ^2> ж ^2> Z ^2>: х ^2> = 2 3>

газ басымы орточо баалуулуктар менен негизги барабардык МКТ түрүндө жүзөгө ашырылат:

• б = нм ₀ 2> 3.

ылдамдыгын, бир бүтүн катары бөлүкчө, бөлүкчө тыгыздыгы жана газ басымы массасын: мамилелери бул микроскопиялык көрсөткүчтөрүнүн ортосундагы байланышты аныктайт деп атала алат.

түшүнүгүн колдонуп кинетикалык энергия бөлүкчө, негизги барабардык МКТ сынга алат:

• б = 2nm ₀ 2> 6 = 2n к> 3

газ басымы, анын бөлүкчөлөрдүн кинетикалык энергия орточо наркына жараша болот.

температура

Кызыктуусу, жабык идишке газ дайыма суммасында газ басымы менен байланыштуу болушу мүмкүн орточо баасын бөлүкчөнүн кинетикалык энергия. деги басым өлчөө бөлүкчөлөрдүн энергиясын өлчөө менен жүзөгө ашырылат.

Кантип кирүүгө болот? кинетикалык энергия суммасы кандай салыштырууга болот? Бул санда температура.

Температура - жылуулук мамлекеттик заттардын өлчөмү. Анткени, анын өлчөө койду негизделген иш-аракеттерди бир термометрди, пайдаланылган жылуулук өнүктүрүүгө жылытуу астында жумушчу суюктуктун (спирт, сымап). термометрди масштабы эксперименттер белгиленген. Адатта, ал жылуулук өзгөртүүсүз мамлекеттин ичинде болуп өткөн бир физикалык жол иштеген суюктукту (кайнак суу, эриген муз) жайгаштыруу үчүн тиешелүү теги берет. Various температуранын ар кабырчыгы бар. Мисалы, масштабдуу градус, градус.

Ааламдын температура аралыгы

органдын иш касиеттери көз карандысыздыгынын жагынан дагы кызыктуу газ термометрди катары каралышы мүмкүн эмес. Алардын аралыгы колдонулган газ түрүнө көз каранды эмес. Мындай бир аппарат газ нөл кысым бузат турган гипотетикалык температурасын айырмалай аласыз. Эсептөөлөр бул балл -273,15 ° ^С температура аралыгы (абсолюттук температура масштабдуу же Kelvin шкала) туура келет 1848-жылы киргизилген экендигин көрсөтөт. бул өлчөмдөргө жараша негизги пункттун үчүн нөлүнчү газ басымы мүмкүн температурасын алды. Масштаб бирдиги аралыгы бирдиги балл градуска барабар. ILC температурасы колдонуп Record негизги барабардык газ жараяндарды изилдөөдөн көбүрөөк ыңгайлуу болуп саналат.

Байланыш басымы жана температурасы

Эмпирикалык бир газ басымы, анын температурасына жараша болот камсыз болот. Ошол эле учурда басым бөлүкчөлөрдүн топтолушуна жараша болот деп табылган:

• P = аксакал,

кайда T - абсолюттук температура, 1,38 барабар к-туруктуу • 10 ^-23 J / К.

Бардык газ үчүн туруктуу мааниге ээ негизги мааниси, Boltzmann туруктуулукту чакырды.

Салыштыруу температурасы басым карандылыгын негизги барабардык жазылышы мүмкүн жана газ ЭАКС:

• үчүн> = 3kT: 2

газ молекулалары кыймылынын кинетикалык энергиянын орточо наркы температурасына жараша болот. Башкача айтканда, температурасы бөлүкчө кыймылынын кинетикалык энергиясы чара болуп саналат.