При вивченні курсу фізики у вищих навчальних закладах велике значення має практичне застосування теоретичних знань, зокрема вміння студентами розв’язувати задачі

П Е Р Е Д М О В А

Методичні вказівки мають таку структуру: спочатку подаються короткі теоретичні відомості, основні закони і формули, які використовуються при розв’язанні, потім приклади розв’язання найбільш типових задач з поясненням. Наприкінці – варіанти завдань, які студенти повинні виконати.

Тема 12. Основи молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу

Основні формули

Атомна одиниця маси кг. Відносна молекулярна маса або відносна маса молекули

, (12.1)

де — абсолютне значення маси молекули, кг.

Відносна молекулярна маса речовини

, (12.2)

де — кількість атомів -го хімічного елемента, що входить до складу молекули даної речовини; — відносна атомна маса цього елемента (відносні атомні маси наведено в таблиці Менделєєва).

В одному молі довільної речовини міститься однакова кількість структурних елементів (стала Авогадро) = 6,02 10²³ моль-¹.

Молярна маса (кг/моль). Кількість молів речовини

, (12.3)

де — кількість структурних елементів (молекул) речовини, — маса речовини.

Кількість молів суміші речовин

. (12.4)

Основне рівняння кінетичної теорії газів

, (12.5)

де —тиск газу; — концентрація молекул ( - об’єм газу); — середня кінетична енергія поступального руху молекули.

Середня енергія молекули

, (12.6)

де Дж/К - стала Больцмана; — термодинамічна температура газу.

Залежність тиску газу від концентрації молекул і температури

. (12.7)

Рівняння стану ідеального газу (рівняння Менделєєва — Клапейрона)

, (12.8)

де = 8,31 Дж/(моль·К) — універсальна газова стала.

Тиск суміші газів (закон Дальтона)

, (12.9)

— парціальний тиск -ї компоненти суміші; — кількість компонентів.

Молярна маса суміші газів

, (12.10)

де — маса компоненти суміші; — кількість молів -ї компоненти суміші.

Методичні вказівки

1. Рівняння стану ідеального газу використовують для газів, які знаходяться в умовах, близьких до нормальних ( Па), а також до розряджених газів. Для дуже стиснутих газів (якщо тиск перевищує Па) або газів, які знаходяться при низькій температурі, рівняння Клапейрона - Менделєєва використовувати не можна.

2. В умовах деяких задач даються показники технічних манометрів. Вони побудовані так, що вимірюють не повний тиск газів у балоні, а лише надлишок його над атмосферним. Тому повний тиск у балоні дорівнює показнику манометра, збільшеному на атмосферний тиск.

3. Наведемо співвідношення між деякими позасистемними одиницями тиску, які зустрічаються в літературі:

1 атм (фізична атмосфера) = 760 мм рт. ст. = Па;

1 ат (технічна атмосфера) = 1 кгс/см² = 9,8· Па.

Під час розв’язку задач невеликою різницею між 1 атм і 1 ат часто нехтують.

Поиск по сайту: