Давление идеального газа. Основное уравнение м. к. т. теории газов.

Параметры, характеризующие газ в целом называются макроскопическими (термодинамическими) параметрами. Основные термодинамические параметры газа: р – давление, V – объём, Т – абсолютная температура.

Параметры, характеризующие молекулу, называются микроскопическими. Например: m₀ – масса молекулы, v –скорость молекулы, р – импульс молекулы – средняя кинетическая энергия теплового движения молекулы и т. д.

Уравнение, связывающее макроскопический параметр р с микроскопическими параметрами газа называют основным уравнением МКТ идеального газа. Используя это уравнение можно рассчитать давление газа

Давление газа на стенки сосуда, в котором он находится обусловлено ударами молекул о стенки сосуда.

Каждая молекула при ударе действует на стенку с некоторой силой(F₁ ∙∆t = 2m₀ v₁). Т. к. в данную стенку ударяет большое число молекул, то средняя сила давления будет значительно больше. Отношение этой силы к площади стенки и будет определять давление газа. (р = F/S, где F – средняя сила, действующая на стенку со стороны молекул, S – площадь стенки)

Было установлено, что: p = 1/3 m₀nv² – давление идеального газа- основное уравнение МКТ газов. Где: m₀ –масса молекулы газа, n – концентрация молекул газа в сосуде, 1/3 – коэффициент, показывающий, что любое из трех направлений движения молекулы в трехмерном пространстве равновероятно, v² – средний квадрат скорости молекулы.

Т. к. m₀n = ρ, то p = 1/3 ρ v²

p = 1/3 m₀nv² (2/2) → p = 2/3 m₀nv²/2 = 2/3 nЕ ;, где Е - средняя кинетическая энергия теплового движения молекулы газа. p = 2/3 nЕ - основное уравнение м. к. т. теории газов.

Е = 3/2 kT → p = nkT - основное уравнение м. к. т. теории газов