Это соотношение является одним из основных в

Абсолютно упругим ударом называется столкновение, при котором сохраняется механическая энергия системы тел. При абсолютно упругом ударе наряду с законом сохранения импульса выполняется закон сохранения механической энергии.

Идеальным газом называется газ, частицы которого можно считать материальными точками, дальние взаимодействия между которыми пренебрежимо малы, а столкновения между собой и стенками ограничивающих сосудов можно описать законами соударения упругих шаров.

Давление идеального газа.

Закономерности процессов в газах удобно рассматривать на примере идеального газа.

Определение 1.

Определение 2.

Пусть в прямоугольном сосуде находится N молекул идеального газа. Примем,что при отражении от стенки скорость молекулы не меняется по величине, но меняется лишь по направлению. Если молекула, компонента скорости которой в направлении оси ОХ равна v_x, ударяется о стенку, то после отражения компонента ее скорости в этом направлении будет ‑ v_x.

Для изменения импульса в этом же направлении имеем

Dp_x = 2·m·v_x.

Долетев до противоположной стенки, молекула отразится от нее и снова ударится о первую стенку. Время между ударами составит Δt = 2·l/v_x, а число ударов за 1 секунду будет равно – . За 1 секунду молекула сообщит стенке импульс с компонентой вдоль оси ОХ – .

Но импульс, передаваемый за единицу времени стенке, равен силе, с которой данная молекула действует на стенку. Таким образом, i- я молекула действует на стенку с силой, компонента которой в направлении оси ОХ – F_ix = m·v²_ix/l.

Компонента силы, действующей вдоль оси ОХ со стороны всех частиц, находящихся в сосуде, составит

. (1)

Если эту силу разделить на площадь стенки S, то получим величину давления на стенку. А если объём сосуда – , то формула для давления на стенки принимает вид:

. (2)

Из выражения (2) следует, что давление газа на стенку оказалось связанным со средним квадратом скорости смещения частиц в направлении нормали к стенке. Если движения по всем направлениям равноправны, то можно считать, что среднённая скорость по всем направлениям.