Основне рівняння і формули
Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії дозволяє встановити взаємозв’язок між величинами мікросвіту і, відповідно, макроскопічними, тобто вимірюваними, величинами.
Однією з найпростіших моделей, які може розглядати молекулярна теорія, вважається модель ідеального газу.
Можна сказати, що це своєрідна уявна модель, що вивчається молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу, в якій:
- найпростіші частинки газу розглядаються в якості ідеально пружних куль, які проявляють взаємодія як один з одним, так і з молекулами стінок якого б то ні було посудини тільки в одному випадку – абсолютно пружного зіткнення;
- сили тяжіння всередині газу відсутні, чи можна ними фактично знехтувати;
- елементи внутрішньої будови газу можуть прийматися в якості матеріальних точок, тобто їх обсягом можна також знехтувати.
Розглядаючи таку модель, фізик Рудольф Клаузіус німецького походження написав формулу тиску газу через зв’язок мікро – і макроскопічних параметрів. Вона має вигляд:
р=1/3*m(0)*n*v^2.
Пізніше цю формулу назвуть як основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу. Її можна буде представити в декількох різних видах. Наше завдання зараз полягає в тому, щоб показати розділи, такі як молекулярна фізика, молекулярно-кінетична теорія, а значить і їх повні рівняння і види. Тому є змив в розгляді інших варіацій основної формули.
Нам відомо, що середню енергію, що характеризує рух молекул газу, можна знайти за допомогою формули: Е=m(0)*v^2/2.
У такому випадку ми можемо замінити вираз m(0)*v^2 у вихідній формулі тиску на середню кінетичну енергію. В результаті цього нам випаде можливість скласти основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії газів в такій формі: р=2/3*n*E.
Крім того, ми з вами знаємо, що вираз m(0)*n можна розписати у вигляді добутку двох приватних:
m/N*N/V=m/V=ρ.
Після цих маніпуляцій ми можемо переписати нашу формулу рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу вже в третьому, відмінному від інших, вигляді:
р=1/3*ρ*v^2.
Ну що, мабуть, це все, що потрібно знати з даної теми. Залишилося тільки систематизувати отримані знання у формі коротких (і не дуже) висновків.
