Энергия поступательного движения молекул газа
Из основной формулы кинетической теории (12) следует, что. Если газ взят в количестве одного моля, то: В формуле (27) заменим V и получим: Где Vm — объем одного моля газа; Если V1 = V2; Т 1 = Т 2; r1 = r2, то n01 = n02. Разделив (20) на (21), получим: Окончательно запишем: Окончательно имеем: Заменим и запишем. Для другого газа). Для одного газа),. Объем газа). Или. (22). Или (28). Или. И. Читать ещё >
Энергия поступательного движения молекул газа (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Кинетическая энергия, которой обладают n молекул газа при некоторой температуре Т вследствие своего поступательного движения равна:
или.
.
. (20).
Из основной формулы кинетической теории (12) следует, что.
. (21).
Разделив (20) на (21), получим:
или. (22).
Заменим и запишем.
. (23).
Если газ взят в количестве одного моля, то:
. (24).
Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной газовой молекулы:
.
.
. (25).
При одной и той же температуре средняя энергия поступательного движения молекул любого газа одна и та же.
Уравнение состояния идеального газа — уравнение Менделеева-Клапейрона
Из основного уравнения молекулярно-кинетической теории (см. формулу (14)) следует закон Авогадро: в равных объемах разнородных газов при одинаковых условиях (одинаковой температуре и одинаковом давлении) содержится одинаковое число молекул:
- (для одного газа),
- (для другого газа).
Если V1 = V2; Т 1 = Т 2; r1 = r2, то n01 = n02 .
Напомним, что единицей количества вещества в системе СИ является моль (грамм-молекула) масса m одного моля вещества называется молярной массой этого вещества. Число молекул, содержащихся в одном моле разных веществ одинаково и называется число Авогадро (NA = 6,021023 1/моль).
Запишем уравнение состояния идеального газа для одного моля:
.
где Vm — объем одного моля газа;
.
где Vm — объем одного моля газа; (универсальная газовая постоянная).
Окончательно имеем:
(26).
Уравнение (26) называется уравнением Клапейрона (для одного моля газа). При нормальных условиях (р = 1,1 3105 Па и Т = 273,150 К) молярный объем любого газа Vm = 22,410-3. Из формулы (26) определим.
;
. От уравнения (26) для моля газа можно перейти к уравнению Менделеева-Клапейрона для любой массы газа m. Отношение дает число молей газа. Левую и правую части неравенства (26) умножим на. Имеем.
.
— объем газа).
Окончательно запишем:
(27).
Уравнение (27) — уравнение Менделеева-Клапейрона. В это уравнение можно внести плотность газа:
и .
В формуле (27) заменим V и получим:
или (28).