Основное уравнение МКТ идеального газа

Это уравнение связывает между собой параметры состояния идеального газа и характеристики движения его молекул. Для вывода основного уравнения МКТ рассмотрим одноатомный идеальный газ, находящийся в термодинамическом равновесии.

Представим себе сосуд в виде куба с длиной ребра / (рис.6.4), в котором беспорядочно движутся Л' молекул массой то каждая. Стенки сосуда подвергаются непрерывной бомбардировке молекулами. Удары молекул обуславливают давление газа на стенки. В виду беспорядочности движения молекул, результат их удара о стенки таков, как если бы 1/3 всех молекул двигалась прямолинейно между правой и левой стенками (вдоль оси х), 1/3 молекул — между передней и задней стенками (вдоль оси у) и 1/3 молекул — между верхней и нижней стенками (вдоль оси г). Отдельная молекула, летящая пер­пендикулярно к одной из стенок, на­пример, к правой со скоростью у в ре­зультате упругого удара отскочит назад и ее импульс изменится на Ар = р – ро или в проекциях: Ар = тoи - (-mou)= 2mou

продолжительность удара. Р=1/3nm0<v^2>;vкен=m0<v^2>/2; Р=2/3nWкен=nKT;-Уравнение МКТ. n- конц.молекул, К-кофициэнт, постоянная Вольцмана.К=1.38*10^-23Дж/К. Wкен=3/2KT.

Температура и тепловое равновесие системы

Если два тела разной температуры привести в сопри­косновение, то, как показывает опыт, между ними будет проис­ходить теплообмен -— передача энергии от более нагретого тела к менее нагретому, и тела придут в состояние теплового равнове­сия, температуры у них будут одинаковые.

Тепловым равновесием называют такое состояние системы, при котором все макроскопические параметры (P,V,T) остаются неизменными.

Любая термодинамическая система может находиться в различных состояниях теплового равновесия. В каждом из этих состояний давление и объем могут быть различны (но постоян­ны), а температура имеет строго определенное значение, и она одинакова во всех частях системы. Следовательно, температура характеризует состояние теплового равновесия термодинамической системы. Если привести в соприкосновение два газа с различными значе­ниями средней кинетической энергии молекул, то молекулы, движущиеся с большими скоростями, сталкиваясь с молекулами другого газа, будут их ускорять, сами при этом замедляясь. Про­исходит передача энергии, пока не наступит момент, когда сред­ние кинетические энергии молекул обоих газов выравняются. Это и есть состояние теплового равновесия, при котором переход внутренней энергии от одного газа к другому прекращается, хотя столкновения беспорядочно движущихся молекул обоих газов бу­дет продолжаться.

Температура характеризует тепловое равновесие:

P=2/3n<W_K>=2/3n/V*<W_K>: 2/3*<W_K>=PV/N: PV/N=KT: <W_K>=3/2*KT

Абсалютная Т есть мера <Wкен>поступательного движ. молекул.