Законы идеальных газов Молекулярно-кинетическая теория газов

Кинематика материальной точки. Кинематика поступательного и вращательного движения. Мгновенные скорости и ускорения. Кинематические схемы бытовых приборов и устройств. Динамика материальной точки. Понятия силы, массы, количества движения. Законы Ньютона. Динамика тел при вращательном движении. Понятия момента сил, момента инерции, момента количества движения. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела. Мощность бытовых устройств.

Молекулярно-кинетическая теория газов

Основные формулы

 Концентрация частиц (молекул, атомов и т. п.) однородной системы

n=N/V,

где V — объем системы.

 Основное уравнение кинетической теории газов

p=2/зn<eп>,

где р — давление газа; <eп>— средняя кинетическая энергия* поступательного движения молекулы. [an error occurred while processing this directive]

 Средняя кинетическая энергия:

приходящаяся на одну степень свободы молекулы 

<e1>=½kT;

Здесь и далее кинетическая энергия молекул и других частиц обозначается e.

приходящаяся на все степени свободы молекулы (полная энергия молекулы)

;

поступательного движения молекулы

,

где k — постоянная Больцмана; Т — термодинамическая температура; i — число степеней свободы молекулы;

вращательного движения молекулы

 Зависимость давления газа от концентрации молекул и температуры

p=nkT.

Скорость молекул:

средняя квадратичная

, или ;

средняя арифметическая

, или ;

наиболее вероятная

, или ,

где m1 — масса одной молекулы.

В баллоне вместимостью V=6,9 л находится азот массой m=2,3 г. При нагревании часть молекул диссоциировали на атомы. Коэффициент диссоциации* a=0,2. Определить: 1) общее число N1 молекул и концентрацию n1 молекул азота до нагревания; 2) концентрацию n2 молекул и n3 атомов азота после нагревания.

Пример. В колбе вместимостью V=0,5 л находится кислород при нормальных условиях. Определить среднюю энергию  поступательного движения всех молекул, содержащихся в колбе.

Пример. Найти среднюю кинетическую энергию одной молекулы аммиака NH3 при температуре t=27 °С и среднюю энергию вращательного движения этой молекулы при той же температуре.

Основное уравнение кинетической теории газов. Энергия молекул

Элементы статистической физики Распределение Больцмана (распределение частиц в силовом поле)

Распределение молекул по импульсам. Число молекул, импульсы которых заключены в пределах от р до p+dp,

Законы сохранения в механике Законы сохранения импульса, момента импульса и энергии в механике. Связь законов сохранения со свойствами симметрии пространства и времени. Элементы релятивистской динамики Основы релятивистской механики. Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Галилея и Лоренца. Относительность пространственных и временных промежутков. Релятивистский закон сложения скоростей. Релятивистский импульс. Взаимосвязь массы и энергии. Полная энергия частицы. Кинетическая энергия релятивистской частицы.
Теплопроводность газа