Уравнение кинетической идеального газа

Основные зависимости, характеризующие соотношение между параметрами идеального газа при некоторых вполне определенных условиях изменения его состояния, легко получаются из основного уравнения кинетической теории газов. До этого они были получены экспериментальным путем. [c.17]

Уравнение состояния идеального газа в курсах физики выводится методами кинетической теории газов с использованием соотношений (1.1) и (1.5), из которых [c.20]

Одним из важнейших параметров ионизированного газа является давление. Если давление выше 10 бар, то среда считается сплошной, В области, где р = (1Q- —10 ) бар, газ — не сплошная среда, не простая совокупность независимых частиц, так как в этой области средняя длина свободного пробега частиц соизмерима или превосходит размер области, где идет изучаемый процесс. При более низких давлениях газ можно считать совокупностью движущихся независимо друг от друга частиц. Если энергия взаимодействия между частицами мала по сравнению с кинетической энергией частиц, то давление (в барах) в плазме можно определить из уравнения состояния идеального газа [c.230]

Идеальный газ как физическая модель вещества в газообразном состоянии широко используется в инженерной практике. Поэтому для ориентировочных расчетов теплоемкости идеального газа полезно применить результаты кинетической теории. Калорическое уравнение состояния идеального газа имеет вид и и Т), поскольку и не зависит от объема. Для 1 кмоль имеем [c.33]

Газовые законы были открыты опытным путем при исследовании поведения реальных газов в определенных условиях. В дальнейшем с развитием молекулярно-кинетической теории газа законы и уравнения состояния идеальных газов стало возможным выводить теоретическим путем. [c.9]

Уравнения состояния твердых тел в отличие от уравнений состояния идеального газа содержат члены, обусловленные как кинетической энергией колебания частиц, так и потенциальной энергией сил взаимодействия. Поэтому в общем случае для описания твердых тел может быть использована теорема вириала для соотношения кинетической и потенциальной энергий. Согласно этой теореме средняя во времени удвоенная кинетическая энергия частиц системы со знаком минус равна средней во времени величине вириала системы [c.18]

ПОНЯТИЕ ОБ ИДЕАЛЬНОМ И РЕАЛЬНОМ ГАЗАХ. ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ГАЗОВ [c.18]

Из уравнения состояния идеального газа и из формулы, связывающей давление со средней кинетической энергией молекулы, сразу получаем [c.21]

Молекулярно-кинетическая теория материи, которая делает определенные гипотезы о структуре газа и природе теплоты, дает уравнение состояния идеального газа в следуюш,ем виде [c.30]

Численные значения теплоемкости идеальных газов могут быть получены из основного уравнения кинетической теории газов (2-1) путем следующих несложных преобразований. [c.34]

Уравнение (8) является основным уравнением кинетической теории газов и формулируется следующим образом давление идеального газа на единицу поверхности численно равно кинетической энергии поступательного движения молекул, заключенных в единице объема. .....- [c.13]

Таким образом, молекулярно-кинетическая теория позволяет теоретически получить уравнение состояния. Так как в природе нет таких газов, в которых вовсе отсутствуют силы взаимного притяжения и молекулы которых не имели бы вполне определенного объема, то полученное теоретическим путем уравнение является уравнением состояния идеальных газов. [c.25]

Таким образом, перечисленные выше основные положения кинетической теории позволили получить уравнение состояния идеального газа. [c.21]

Первое уравнение состояния для идеальных газов было установлено Клапейроном в 1834 г. как прямое следствие законов Бойля—Мариотта и Гей-Люссака, открытых опытным путем. В дальнейшем основные положения кинетической теории вещества позволили уравнение состояния идеальных газов вывести теоретическим путем, что свидетельствует об эффективности и огромном значении этой общей теории. Напомним, что при выводе положений кинетической теории вещества на основе законов. механики и представлений о хаотическом тепловом движении молекул газа принимается, что его молекулы являются материальными точками, не обладающими силами взаимодействия. [c.475]

Уравнение состояния идеальных газов (34) может быть получено при некоторых допущениях на основе кинетической теории газов основная предпосылка такого рода выводов идеальный газ есть система свободных материальных точек, не подверженных действию сил взаимного притяжения, отталкивания и т. п. В феноменологической термодинамике ограничиваются формальным определением идеальные газы есть гипотетические (реально не существующие) газы, подчиняющиеся уравнению Клапейрона. [c.29]

Наиболее просто выразить уравнение состояния идеального газа. В курсе физики это уравнение выводится на основе так называемой молекулярно-кинетической теории газов. Однако впервые уравнение состояния идеального газа было найдено опытным путем, на основе изучения свойств реальных газов (таких, как воздух, азот, водород). Именно для этих реальных газов было установлено, что их поведение при сжатии, нагревании и в других процессах подчиняется простым газовым законам. Напомним эти законы, известные из курса физики. [c.23]

Законы идеальных газов могут быть установлены при помощи так называемого основного уравнения кинетической теории газов. [c.24]

Реальные газы. Их отклонения от уравнения состояния идеальных газов. Характеристическое уравнение ру = КТ, полученное нами на основании предпосылок кинетической теории газов, строго говоря, справедливо только для идеальных газов, т. е. для таких газов, в которых отсутствуют молекулярные силы сцепления, а объем, занимаемый молекулами, исчезающе мал по сравнению с объемом газа. В природе таких газов нет поэтому естественно, что все реальные газы дают большие или меньшие отклонения от уравнения состояния идеальных газов ро = ЯТ, т. е. от [c.34]

Согласно кинетической теории газов, вязкость идеального газа не зависит от давления. В реальных газах это правило выполняется довольно точно в тех диапазонах температур и давлений, где сами газы подчиняются уравнению состояния идеального газа. Однако при очень высоких давлениях, при которых средний свободный путь молекул газа незначительно превышает размер самих молекул, вязкость все же увеличивается. Для большинства газов можно принять вязкость, независящей от давления в диапазоне давлений 0,1—70 ama. При дальнейшем увеличении давления вязкость возрастает очень быстро. Например, углекислый газ при температуре 20° С имеет вязкость [c.34]

Красота этой формулы в том, что N есть просто обш ее число цепочек, т. е. удвоенное число пересечений в единице объема веш е-ства. Оно не зависит ни от распределения длин цепочек, ни от химической структуры и геометрической формы молекулярных сегментов, составляюш их эти цепочки. Упругое напряжение растянутой резины выведено из классического выражения для кинетической энергии поперечного броуновского движения молекулярных цепочек, поэтому не случайно сходство формулы (7.54) с известным уравнением состояния идеального газа, выведенного из кинетической теории. [c.312]

Выше мы вывели закон действующих масс, опираясь только на оба закона термодинамики и уравнение состояния идеального газа, т. е. чисто термодинамическим путем, независимо от каких-либо представлений о структуре реагентов, которые могли иметь молекулярное строение или представлять собой континуум. Однако закон действующих масс можно получить более наглядно, исходя из представлений молекулярно-кинетической теории, что мы сейчас и покажем. [c.325]

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. . 74 [c.69]

Температура. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории для идеального газа устанавливает связь легко измеряемого макроскопического параметра — давления — с такими микроскопическими параметрами газа, как средняя кинетическая энергия и концентрация молекул. [c.75]

Для вычисления давления идеального газа используем основное уравнение молекулярно-кинетической теории [c.116]

Средняя кинетическая энергия Е теплового движения молекул идеального газа связана с абсолютной температурой Т газа уравнением [c.117]

Идеальный газ — теоретическая модель газа, в которой не учитывается взаимодействие частиц газа (средняя кинетическая энергия частиц много больше энергии их взаимодействия). Различают классический л квантовый идеальный газ. Свойства классического идеального газа описываются законами классической физики — уравнением Клапейрона — Менделеева и его частными случаями законами Бойля — Мариетта и Гей-Люссака. Частицы классического идеального газа распределены по энергиям согласно распределению Больцмана. [c.201]

Эта больцмановская энтропия подчиняется закону возрастания энтропии, если f q, р, () удовлетворяет кинетическому уравнению Больцмана. Однако такое определение неравновесной энтропии дает правильное выражение для равновесной энтропии лишь для идеального газа и в общем случае непригодно, так как соотношение (7.61) при учете корреляций в неидеальном газе не выполняется. [c.123]

Газ или жидкость гидродинамически описывается в том или ином приближении в зависимости от используемого при этом решения кинетического уравнения Больцмана для функции распределения /(г, V, t). Так, при локально равновесном максвелловском распределении /о (8.6) жидкость описывается гидродинамическим уравнением как идеальная сплошная среда — без вязкости и теплообмена между различными ее участками. В самом деле, тензор внутреннего напряжения (8.16) при f = fo равен [c.141]

Как устанавливается в статистической физике, связь (3.29) между давлением Р и энергией Е существует не только в случае обычных (подчиняющихся уравнению Клапейрона—Менделеева и называемых классическими) одноатомных идеальных газов, но и в случае квантовых идеальных (нерелятивистских) как .бозе-, так и ферми-газов, когда кинетическая энергия частиц значительно меньше их собственной энергии тс (с — скорость света). Для релятивистского идеаль-шого квантового газа, когда кинетическая энергия его частиц сравнима или зна- [c.55]

Согласно уравнению Больцмана (1.5) средняя кинетическая энергия молекулы пропорциональна температуре и не зависит от массы молекулы. Это уравнение выведено на основании модели идеального газа, в котором молекулы движутся хаотически, так что температура есть величина пропорциональная средней кинетической энергии движения молекул идеального газа. Абсолютный нуль температуры (Г = 0, / = —273,15° С) должен соответствовать такому состоянию тела, при котором прекращается поступательное движение молекул идеального газа. [c.16]

Первоначально эти законы были установлены экспериментальным путем при этом в опытах применялся газ в состояниях, далеких от жидкого состояния. В дальнейшем из молекулярно-кинетических представлений о строении тел и сущности тепловой энергии было установлено, что давление газа численно равно двум третям кинетической энергии поступательного движения молекул газа, заключенных в единице объема (основное уравнение кинетической теории) это положение и является ИСХОДНЫМ при теоретическом выводе законов идеальных газов. [c.25]

Квантовая теория показывает, что при весьма низких температурах, когда кинетическая энергия поступательного теплового движения частиц соизмерима с интервалами между разрешенными квантовыми уровнями Э1к 1)гни, независимое поведение частиц в совокупности становится невозможным и происходит так называемое вырождение идеального газа, когда его поведение описывается особым, квантовым уравнением состояния. [c.364]

Обобщенный закон Бойля — Мариетта и Гей-Люссака устанавливает связь между термодинамическими параметрами р, v и Г в процессе изменения состояния идеального газа. Исходя из основного уравнения молекулярно-кинетической теории газов (5) в курсе физики делается вывод, что для любого состояния газа [c.9]

Развитие кинетической теории идеальных газов позволило вывести уравнение (5.2) при ряде упрощающих допущений и в предположении пропорциональности температуры средней кинетической энергии поступательного движения молекул, что выражается формулой Больцмана [c.185]

Первое — теоретическое обоснование модели на основе молекулярно-кинетической теории и статистической механики — уравнения идеального газа, Ван-дер-Ваальса, Боголюбова—Майера и др. В конечном счете это позволило качественно получить модель водяного пара и других газов, например для описания свойств пара в критической и околокритической области. Для количественного описания модели рабочего вещества этот подход применим в частных случаях. Для жидкости (воды) этот метод не дал положительного результата. [c.12]

Процесс перераспределения энергии пульсаций по различным направлениям аналогичен эффекту упругого столкновения молекул идеального газа, учитывающемуся в кинетическом уравнении Больцмана. Из этой аналогии получается следующая аппроксимация корреляции (1-8-62) [c.66]

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории и уравнение состояния идеального газа позволяют установить следующее соотношение между кинетической энергией поступательного движения молекул К, показателем юоэнтропы идеального газа к и суммарной внутренней энергией идеального газа U [c.52]

Из уравнения состояния идеального газа (2. 6), выведенного теоретически на основании кинетической теории газов, вытекает закон Бойля — Мариотта как частный случай этого уравнения. Ясно, что при r= onst уравнение (2. 6) примет вид [c.21]

В гл. 5 Термодинамика идеальных газов сначала выводится общее уравнение внутренней кинетической энергии газа, а затем, посредством его (принимая при этом, что абсолютная температура пропорциональна средней кинетической энергии поступательного движения частиц) выводится уравнение состояния Клапейрона. После этого посредством основного уравнения кинетической теории газов выводятся соотношения, позволяющие обосновать законы Авогадро и Джоуля. Затем в общее уравненне [c.180]

Очевидно, уравнение состояния идеального газа или более точное уравнение реальных газов Ван-дер-Ваальса [58] можно использовать только при относительно небольших плотностях. В детонационной волне достигаются весьма высокие плотности вещества. При этом энергия взаимодействия между частицами сравнима с их кинетической энергией, что практически соответствует жидкому состоянию [146]. В этих условиях возможности теоретического описания сильно ограничены, поэтому достаточно подробно в настоящее время изучены лишь системы с простейшими потенциалами взаимодействия между частицами, в частности, системы, описываемые моделью жестких сфер [159]. Разнообразные численные расчеты, вьшолнен-ные в широком диапазоне для этой модели, могут бьггь наилучшим образом представлены аналитически формулой Карнагана—Старлинга [160] [c.323]

Уравнение состояния идеального газа оказывается справедливым для реальных газов и паров только как предельное соотношение при бесконечно малых давлениях. Это уравнение можно получить из моле-кулярнс-кинетических соображений, полагая газ состоящим из молекул, размеры которых исчезающе малы по сравнению с расстояниями между ними и которые сталкиваются по законам упругих тел. Поведение реальных газов более сложно. Мы видели это, например, в случае водяного пара. Отклонение от уравнения состояния идеального газа объясняется влиянием сил притяжения и отталкивания и тем, что ори повышенных давлениях собственный объем молекул не пренебрежим по сравнению с объемом, занимаемым газом. [c.181]

В качестве конкретного примера применения уравнения (4.44) рассмотрим эффект Кнудсена для стационарного состояния разреженных идеальных газов разной температуры с малым отверстием между ними. На основании кинетической теории легко найти, что энергия переноса на моль газа равна [c.28]

Уравнения (1.3), (1.4) для идеального газа легко получить из молекулярно-кинетических представлений, даже не прибегая к общим статистическим методам. Так, закон (1.4) непосредс]-венно следует из того, что для системы из невзаимодействующих частиц (идеальный газ) внутренняя энергия равна (в среднем) сумме кинетических энергий этих частиц, которая не зависит от объема, занимаемого газом при данной температуре. [c.31]

В указанном виде эта теорема очень полезна в кинетической теории газов. Так, например, из нее можно очень просто вывести закон Бойля для идеальных газов (см. Lindsay, Physi al Statisti s, стр. 70). Практически нам часто бывает нужно уравнение состояния для неидеальных газов. В этом случае силы Fi будут состоять не только из реакций связей, заставляющих газ оставаться внутри сосуда, но также из сил взаимодействия между молекулами. [c.85]

Системы, построенные на трех основных единицах, могли бы, разумеется, быть применены для любых других, в частности тепловых и световых, измерений, доя чего следовало связать определяющими уравнениями соответствующие величины. Например, не составило бы труда сделать температуру производной величиной, используя ее связи с другими физическими величинами, такими как средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул идеального газа, плотность теплового излучешя абсолютно черного тела и т.п. Однако чрезвычайно щирокое распространение, которое имеет в науке, технике и повседневной жизни температура, делает целесообразным ее вьщеление в число основных величин. В течение длительного времени к числу основных величин относилось и количество теплоты, [c.43]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...