Средняя квадратичная скорость



Средняя энергия поступательного движения молекул

 

 

 

 Температура – физическая величина,характеризующее степень нагретости тела.

Из опыта известно, что если два тела находятся в контакте в тепловом равновесии их температуры одинаковые.

Измерение температуры можно проводить косвенным путём по изменению физических свойств тел, с помощью которых измеряется температура. Такие тела называются термометрическими.

Шкала Цельсия- -температура таяния льда

-температура кипения воды

Это эмпирические шкалы температур.

Шкала Кельвина или термодинамическая шкала

T=0K – значение температуры, при которой прекращается тепловое движение молекул вещества.

C=1K

 

Величина температуры тела тесно связанна со скоростьюдвижения молекул, а также с внутренней тепловой энергией тела.

Из уравнения состояния идеального газа

 (1)

По закону Авогадро

 (2)

В результате получаем

 (3)

 - постоянная Больцмана

 

 

 


Если система замкнутая (т.е. нет теплообмена) и находится в термодинамическом равновесии (T=const) средняя кинетическая энергия молекул постоянна. (а ср. кв. скорости различные (если массы различные).

 

Закон Дальтона.

Имеется смесь газов с концентрациями .

 

 

Давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений газов, образующих смесь.

Распределение Максвелла

Молекулы газа движутся с различными скоростями претерпевая соударения

 

1) Направления движения молекулравновероятны. В любом направлении, в любой момент времени движется одинаковое количество молекул.

2) Вероятность того, что молекулы обладают очень большой или очень малой скоростью мала.т. е. при  и  вероятность

3) Следовательно,  скорости молекул группируются где-то около наиболее вероятного при данных условиях значения.

Допустим нам удалось сделать мгновенную фотографию распределения по скоростям N молекул газа.

0

 

1) Плотность распределения молекул по скоростям зависит от интервала скоростейт.

е. является функцией скорости.

2) Для разных моментов времени, если газ находиться в равновесном состоянии (Т=const) распределение остаётся неизменным.

Введем функцию распределения молекул по скоростям, т.е. доля молекул в единичном интервале скоростей при заданном значении величины скорости или плотность вероятности, что скорость молекулы равна   :

 

Вероятность того, что молекула обладает скоростьюв интервале dv равна

 

 

Вероятность того, что молекула обладает какой-то скоростью от 0 до  равна единице т.е.

это достоверное событие или

(*)

Вид функции был найден теоретически Максвеллом

 

 

 

Из условия нормировки функции (*) находим

 

 

Функция распределения = произведению двух функций скоростей:

 


 

Функция распределения = произведению двух функций.

70%
1

Площадь под кривой распределения равна 1.

 

Наиболее вероятная скорость –скорость, при которой f(v)=max

В этом случае

Из этого уравнения находим

 

 

 

 

 

 

Средняя арифметическая скорость:

Для водорода при нормальных условиях

Средне квадратичная скорость:

Опыт Штерна.

R
S
Экспериментальная проверка закона распределения Максвелла (1920г.).

 

 

 


                                                                             

 

След получился несколько размытый, но можно было оценить среднею                                                      скорость и качественное распределение по скоростям.

Опыт Ламмерта

 Получить распределение по скоростям.

  За  вторая щель должна повернуться на

 

 


Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 670; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!