ICB ve sıcaklık ölçüm temel denklem

İstatistiksel sistemlerde meydana gelen süreçleri Öğrenme, asgari parçacık boyutu, karmaşık ve bunların büyük bir sayıdır. : Bununla birlikte istatistiksel miktarlarda tanıtmak için, her parçacık hemen imkansızdır ayrı göz önünde ortalama hızını parçacıkları, konsantrasyon, parçacık kitlesi. mikroskopik parametrelerle sisteminin durumunu karakterize Formül gazların moleküler kinetik teoriden (ICB) temel denklemi olarak adlandırılan.

parçacıkların ortalama hız ile ilgili küçük bir

parçacıklarının hızını belirlemek deneysel ilk kez gerçekleştirilmiştir. Otto Shternom yürütülen müfredat deneyden bilinen, parçacık hızları resmini oluşturmak için izin verdi. belirli bir açısal hızda dönmektedir sonra zaman, birinci sabit montaj: Deney dönen silindirler gümüş atomlarının hareketi incelendi.

Bunun bir sonucu olarak, bu gümüş molekülleri oranı aşan bulunmuştur ses hızını ve 500 m / s'dir. maddelerin parçacıkların böyle hız bir kişinin zor hissetmek beri aslında, oldukça ilginç.

mükemmel gaz

Sadece sistemde uygulanabilir çalışmaya devam etmek için doğrudan ölçümleri tanımlamak parametreler kullanılarak olabilir fiziksel cihazlar. Hız hız göstergesini ölçülür, ama fikir tek parçacık saçma bir hız göstergesi takmaktır. Doğrudan parçacıkların hareketi ile ilgili tek Makroskobik parametresini ölçmek.

Gaz basıncını düşünün. oluşturulur damar duvarında bir basınç kabı içinde mevcut olan gaz molekülleri vurur. maddenin gaz halindeki özelliği - küçük parçacıklar ve birbirleri ile etkileşim arasında oldukça büyük mesafeler. Bu, doğrudan doğruya basıncını ölçmek için olanak sağlar.

etkileşim organların herhangi bir sistem, potansiyel enerji ve hareket kinetik enerjisi ile karakterize edilir. Gerçek gaz - Karmaşık sistemi. Potansiyel enerjinin değişkenlik sistematiklefltirilmesine aşıyor. Sorun bir model sokulmasıyla çözülebilir, taşıyıcı gazın karakteristik özellikleri etkileşimin karmaşıklığını süpürür.

İdeal bir gazın - bir madde durum parçacıkların etkileşimi ihmal edilebilir olduğu, etkileşim potansiyel enerji sıfıra yaklaşma eğilimindedir. Sadece parçacık hızına bağlıdır önemli kinetik enerji, kabul edilebilir.

İdeal Gaz Basıncı

gaz basıncı ve partiküllerin hızı arasındaki ilişkiyi belirlemek temel denklemi MKT ideal gaz sağlar. bu değer II Newton yasasına göre belirlenir edilebilir bir darbe gönderir duvar ile çarpışma bir kap içinde hareket eden bir parçacık:

• FΔt = 2 m ₀ V _x

Bunu hızının yatay bileşeninin değişikliği ile ilişkili esnek şok partikül momentumu değiştirilmesi. F - kısa bir zaman t için, duvara parçacıklar tarafından uygulanan kuvvet; m, ₀ - parçacık kütlesi.

hız _{v, x} ve Sυ At _x silindir hacminde yerleştirilmiş olan yüzeye doğru hareket eden tüm gaz partikülleri bakan süresi At alanı boyunca yüzeye S. ters yönde - parçacık konsantrasyon, n tam olarak yarı molekülleri duvara, ikinci yarı hareket ettiğinde.

parçacıkların çarpışma kabul olması, biz platform üzerindeki kuvveti Newton kanunu yazabilirsiniz:

• FΔt = nm ₀ V _x ² SΔt

Gaz basınç yüzeyine dik olarak etki eden kuvvetinin oranı olarak tanımlandığı için, en son bölge yazılabilir:

• p = F: S = nm ₀ v _x ²

bir bazik ICB'sinde olarak bu ilişki denklemi, yani tüm sistemi tarif edebilir. K. hareket sadece tek bir yönde.

Maxwell dağılımı

duvar ve parçacık hızı (enerji) belirli bir istatistik dağılım kurulması için birbirine kurşun gaz partiküllerinin Kalıcı sık çarpışma. hız vektörleri yönü eşit olasıdır. Böyle dağıtım Maxwell dağılımı anılmıştır. 1860 yılında, bu desen ICB'sinde altında J. Maxwell elde edilmiştir. Dağıtım hakları ana parametreleri hızı olarak adlandırılır: muhtemelen eğrinin maksimum değeri ve ortalama kare _q v = √ 2> tekabül - parçacıkların ortalama kare hızı.

Gaz sıcaklık artışı bir artış hızı değerleri tekabül etmektedir.

tüm hızlar eşittir ve onların modülleri aynı anlama sahiptir gerçeğine dayanarak, kabul edilebilir:

• 2> = x ^2> + ^y2> + z ^2> x ^2> = 2> 3

gaz basıncının ortalama değerler ile temel denklem MKT şeklini alır:

• p = nm ₀ 3 ^{<2, v>.}

bir bütün olarak parçacık, partikül yoğunluğu, gaz basıncının hızı, kütle: Bu ilişki mikroskobik parametreler arasındaki ilişkiyi tanımlayan olmasıyla benzersizdir.

kavramını kullanılarak kinetik enerjisi parçacık, bazik denklem MKT yazılabilir:

• p = 2 _{nM, 0} 2> 6 2n = 3

Gaz basıncı, parçacıkların kinetik enerji ortalama değeri ile orantılıdır.

sıcaklık

İlginç bir şekilde, kapalı bir kap içinde gaz sabit bir miktar için, gaz basıncının ve bağlanabilir ortalama değeri parçacık kinetik enerji. burada basınç ölçme parçacıkların enerji ölçülerek gerçekleştirilebilir.

Nasıl girmek için? Ne kinetik enerjinin miktarı ile karşılaştırılabilir? Bu miktar sıcaklığıdır.

Sıcaklık - termal durumu maddelerin ölçüsüdür. ölçümü koymak bir termometre, esas işlemleri kullanılır için termal genleşme ısıtma altında çalışma akışkanı (bir alkol, cıva). termometre ölçeği deneysel kurdu. Genellikle (buz eritme, kaynar su) ısı Değişmemiş sırasında meydana gelen, belirli bir fiziksel işlemler çalışma akışkanının konumuna tekabül eden etiketler sağlar. Çeşitli termometreler farklı pulları. Örneğin, ölçek Celsius, Fahrenheit.

Evrensel sıcaklık aralığı

Vücudun çalışma özelliklerinin bağımsızlığı açısından daha ilginç bir gaz termometresi olarak kabul edilebilir. Onların aralığı kullanılan gazın türüne bağlı değildir. Bu tür bir cihaz, gaz sıfır basınç eğilimi hangi varsayımsal sıcaklığı ayırt edebilir. Hesaplamalar, bu değer 1848 yılında tanıtılan -273.15 ° ^C sıcaklık aralığı (kesin sıcaklık ölçeği veya Kelvin ölçeği) tekabül göstermektedir. Bu ölçek temel nokta için sıfırıncı gaz basıncı mümkün sıcaklık aldı. birim değer Celsius eşit ölçek birim aralığı. ILC sıcaklığını kullanarak Tutanak temel denklemi gaz süreçlerini inceleyerek daha uygundur.

İletişim basıncı ve sıcaklığı

Ampirik bir gaz basıncı, sıcaklığı ile orantılı olduğundan emin olabilir. Aynı zamanda basınç partiküllerinin konsantrasyonu ile doğru orantılı olduğu bulundu:

• P = NKT,

burada T - mutlak sıcaklık, k sabit eşit 1.38 • 10 ^-23 J / K.

Tüm gazlar için sabit bir değere sahip olan, temel değer Boltzmann sabiti olarak adlandırılır.

Karşılaştırma sıcaklık basınç bağımlılığı temel denklem yazılabilir ve gaz ICB'sinde:

• 2: = 3KT

Gaz moleküllerinin hareketin kinetik enerji ortalama değeri, sıcaklığı ile orantılıdır. Bu sıcaklık parçacık hareketi kinetik enerjisinin bir ölçütüdür vardır.