Idealan gas. Osnovna MKT jednačina
Temperatura.
Osnovna jednadžba molekularne kinetičke teorije za idealan gas uspostavlja vezu između lako mjerljivog makroskopskog parametra - tlaka - i takvih mikroskopskih parametara plina kao što su prosječna kinetička energija i koncentracija molekula.
Ali mjerenjem samo tlaka plina ne možemo saznati prosječnu vrijednost kinetička energija molekula pojedinačno, niti njihove koncentracije. Posljedično, da bi se pronašli mikroskopski parametri plina, mjerenja neke druge fizičke veličine koja se odnosi na
prosječna kinetička energija molekula. Takva veličina u fizici je temperatura.
Iz svakodnevnog iskustva svi znaju da postoje vruća i hladna tijela. Kada dva tijela dođu u kontakt, od kojih jedno doživljavamo kao vruće, a drugo kao hladno, dolazi do promjena u fizičkim parametrima i prvog i drugog tijela. Na primjer, čvrste tvari i tekućine se obično šire kada se zagrijavaju. Neko vrijeme nakon uspostavljanja kontakta između tijela, promjene makroskopskih parametara tijela prestaju. Ovo stanje tijela naziva se toplinska ravnoteža. Fizički parametar koji je isti u svim dijelovima sistema tijela u stanju termičke ravnoteže naziva se tjelesna temperatura. Ako se, kada dva tijela dođu u kontakt, nijedan od njihovih fizičkih parametara, na primjer volumen, pritisak, ne promijeni, onda nema prijenosa topline između tijela i temperatura tijela je ista.
Termometri.
U svakodnevnoj praksi najčešća metoda mjerenja temperature je korištenje tečnog termometra.
Termometar za tečnost koristi svojstvo tečnosti da se širi kada se zagreje. Kao radne tečnosti obično se koriste živa, alkohol i glicerin. Za mjerenje tjelesne temperature, termometar se dovodi u kontakt sa tim tijelom; Prijenos topline će se odvijati između tijela i termometra sve dok se ne uspostavi termička ravnoteža. Masa termometra bi trebala biti znatno manja od tjelesne težine, jer u suprotnom proces mjerenja može značajno promijeniti tjelesnu temperaturu.
Promene u zapremini tečnosti u termometru prestaju kada prestane razmena toplote između tela i termometra. U ovom slučaju, temperatura tekućine u termometru jednaka je tjelesnoj temperaturi.
Označavanjem na cijevi termometra položaj kraja stupca tečnosti kada se termometar stavlja u led koji se topi, a zatim u kipuću vodu na normalan pritisak i podijeliti segment između ovih oznaka sa 100 jednaki dijelovi, dobiti temperaturnu skalu u Celzijusima. Pretpostavlja se da je temperatura topljenja leda jednaka (Sl. 83), a kipuće vode - (Sl. 84). Promjena dužine stupca tečnosti u termometru za stoti dio dužine između oznaka 0 odgovara promjeni temperature za
Značajan nedostatak metode mjerenja temperature pomoću tekućih termometara je to što je temperaturna skala povezana sa specifičnim fizička svojstva određena supstanca koja se koristi kao radna tečnost u termometru - živa, glicerin, alkohol. Promjena volumena različitih tekućina pod istim grijanjem pokazuje se nešto drugačijom. Stoga, živini i glicerinski termometri, čija su očitanja ista na 0 i 100 °C, daju različita očitavanja na drugim temperaturama.
Gasovi su u stanju termičke ravnoteže.
Da bi se pronašao savršeniji način za određivanje temperature, potrebno je pronaći vrijednost koja bi bila ista za sva tijela u stanju toplinske ravnoteže.
Eksperimentalne studije svojstava gasova pokazale su da je za bilo koji gas u stanju termičke ravnoteže, odnos proizvoda pritiska gasa i njegovog zapremine i broja molekula isti:
Ova eksperimentalna činjenica nam omogućava da prihvatimo vrijednost 0 kao prirodnu mjeru temperature.
Budući da, uzimajući u obzir osnovnu jednačinu molekularne kinetičke teorije (24.2), dobijamo
Posljedično, prosječna kinetička energija molekula bilo kojeg plina u termalnoj ravnoteži je ista. Vrijednost 0 jednaka je dvije trećine prosječne kinetičke energije nasumičnog toplotnog kretanja molekula gasa i izražava se u džulima.
U fizici se temperatura obično izražava u stepenima, pod pretpostavkom da su temperatura T u stepenima i vrijednost 0 povezane jednadžbom
gdje je koeficijent proporcionalnosti u zavisnosti od izbora temperaturne jedinice.
Odavde dobijamo
Posljednja jednadžba pokazuje da je moguće odabrati temperaturnu skalu koja ne ovisi o prirodi plina koji se koristi kao radni fluid.
U praksi se mjerenje temperature na osnovu primjene jednačine (25.4) provodi pomoću plinskog termometra (Sl. 85). Njegova struktura je sljedeća: plin se nalazi u posudi konstantne zapremine, količina plina ostaje nepromijenjena. Pri konstantnim vrijednostima zapremine V i broja molekula, tlak plina mjeren manometrom može poslužiti kao mjera temperature plina, a samim tim i svakog tijela sa kojim je plin u toplinskoj ravnoteži.
Apsolutna temperaturna skala.
Skala mjerenja temperature u skladu sa jednačinom (25.4) naziva se apsolutna skala. Predložio ju je engleski fizičar W. Kelvia (Thomson) (1824-1907), zbog čega se skala naziva i Kelvinova skala.
Prije uvođenja apsolutne temperaturne skale, Celzijeva temperaturna skala je postala široko rasprostranjena u praksi. Stoga je jedinica temperature na apsolutnoj skali, nazvana kelvin, izabrana da bude jednaka jednom stepenu na Celzijusovoj skali:
Apsolutna nulta temperatura.
Na lijevoj strani jednačine (25.4) sve veličine mogu imati samo pozitivne vrijednosti ili biti jednak nuli. Stoga apsolutna temperatura T može biti samo pozitivna ili jednaka nuli. Temperatura pri kojoj bi tlak idealnog plina pri konstantnoj zapremini trebao biti jednak nuli naziva se temperatura apsolutne nule.
Boltzmannova konstanta.
Vrijednost konstante k u jednačini (25.4) može se naći iz poznate vrednosti pritisak i zapremina gasa sa poznatim brojem molekula na dve temperature
Kao što je poznato, 1 mol bilo kojeg plina sadrži približno molekule i pri normalnom tlaku Pa zauzima zapreminu
Eksperimenti su pokazali da kada se bilo koji plin primjenjuje pri konstantnoj zapremini od 0 do 100 °C, njegov tlak raste od do Pa. Zamjenom ovih vrijednosti u jednačinu (25.6) dobijamo
Koeficijent se zove Boltzmannova konstanta, u čast austrijskog fizičara Ludwiga Boltzmanna (1844-1906), jednog od tvoraca molekularne kinetičke teorije.
LEKCIJA
Predmet . Temperatura je mjera prosječne kinetičke energije molekularnog kretanja.
Cilj: razviti znanje o temperaturi kao jednom od termodinamičkih parametarai u meri u kojojprosječnu kinetičku energiju molekularnog kretanja, Kelvinovu i Celzijusovu temperaturnu skalu i odnos između njih, te mjerenje temperature pomoću termometara.
Vrsta lekcije: lekcija u učenju novih znanja.
Oprema: demonstracija termometra za tečnost.
Napredak lekcije
Da li gasovi imaju svoju zapreminu?
Da li gasovi imaju oblik?
Da li gasovi formiraju mlaznice? da li cure?
Da li je moguće komprimirati plinove?
Kako se molekuli nalaze u gasovima? Kako se kreću?
Šta se može reći o interakciji molekula u gasovima?
Organizaciona faza
Ažuriranje referentnog znanja
Pitanja za razred
1. Zašto gasovi kada visoka temperatura može se smatrati idealnim?
( Što je temperatura gasa viša, veća je kinetička energija toplotnog kretanja molekula, što znači da je gas bliži idealnom .)
2. Zašto kada visok krvni pritisak Da li se svojstva stvarnih gasova razlikuju od svojstava idealnih gasova? (Kako pritisak raste, udaljenost između molekula plina se smanjuje i njihova interakcija se više ne može zanemariti .)
Prenošenje teme, svrhe i ciljeva lekcije
Obavještavamo vas o temi lekcije.
IV. Motivacija obrazovne aktivnosti
Zašto je važno proučavati gasove i biti u stanju opisati procese koji se dešavaju u njima? Svoj odgovor obrazložite znanjem koje ste stekli iz fizike i vlastitim životnim iskustvom.
V. Učenje novog gradiva
3. Temperatura kao termodinamički parametar idealnog plina. Stanje gasa se opisuje korišćenjem određenih veličina koje se nazivaju parametri stanja. tu su:
mikroskopski, tj. karakteristike samih molekula - veličina, masa, brzina, impuls, energija;
makroskopski, tj. parametri gasa kao fizičkog tela - temperatura, pritisak, zapremina.
Teorija molekularne kinetike omogućava nam da shvatimo koja je fizička suština tako složenog koncepta kao što je temperatura.
Da li vam je poznata riječ "temperatura"? ranog djetinjstva. Hajde da se sada upoznamo sa temperaturom kao parametrom.
Znamo to različita tijela mogu imati različite temperature. Dakle, temperatura karakteriše unutrašnje stanje tijela. Kao rezultat interakcije dva tijela sa različite temperature, kako iskustvo pokazuje, njihove temperature će se nakon nekog vremena izjednačiti. Brojni eksperimenti pokazuju da su temperature tijela u termičkom kontaktu izjednačene, tj. između njih se uspostavlja termička ravnoteža.
Termička ili termodinamička ravnoteža naziva se stanje u kojem svi makroskopski parametri u sistemu ostaju nepromijenjeni proizvoljno dugo vremena . To znači da se zapremina i pritisak u sistemu ne menjaju, agregatna stanja supstance i koncentracija supstanci se ne menjaju. Ali mikroskopski procesi unutar tijela ne prestaju čak ni u termalnoj ravnoteži: položaji molekula i njihove brzine se mijenjaju tokom sudara. U sistemu tijela u stanju termodinamičke ravnoteže, zapremine i pritisci mogu biti različiti, ali su temperature nužno iste.Dakle, temperatura karakteriše stanje termodinamičke ravnoteže izolovanog sistema tela .
Što se molekuli u tijelu brže kreću, to je jači osjećaj topline pri dodiru. Veća molekularna brzina odgovara višoj kinetičkoj energiji. Stoga se na osnovu temperature može dobiti predodžbu o kinetičkoj energiji molekula.
Temperatura je mjera kinetičke energije toplinskog kretanja molekula .
Temperatura je skalarna veličina; u SI se mjeri uKehlvina (K).
2 . Temperaturne skale. Merenje temperature
Temperatura se mjeri pomoću termometara čije se djelovanje zasniva na fenomenu termodinamičke ravnoteže, tj. Termometar je uređaj za mjerenje temperature kontaktom s tijelom koje se ispituje. Prilikom proizvodnje termometara različitih vrsta, ovisnost o temperaturi je različita fizičke pojave: toplinsko širenje, električni i magnetski fenomeni, itd.
Njihovo djelovanje zasniva se na činjenici da se pri promjeni temperature mijenjaju i drugi fizički parametri tijela, poput pritiska i zapremine.
Godine 1787, J. Charles je eksperimentalno uspostavio direktnu proporcionalnu vezu između tlaka plina i temperature. Iz eksperimenata je slijedilo da se s istim zagrijavanjem, pritisak bilo kojeg plina mijenja jednako. Upotreba ove eksperimentalne činjenice bila je osnova za stvaranje plinskog termometra.
Ima takvihvrste termometara : tečnost, termoelementi, gas, otporni termometri.
Glavne vrste vaga:
U fizici, u većini slučajeva, koriste apsolutnu temperaturnu skalu koju je uveo engleski naučnik W. Kelvin (1848), koja ima dvije glavne tačke.
Prva glavna tačka - 0 K, ili apsolutna nula.
Fizičko značenje apsolutna nula: je temperatura na kojoj prestaje termičko kretanje molekula .
Na apsolutnoj nuli, molekuli se ne kreću naprijed. Toplotno kretanje molekula je kontinuirano i beskonačno. Posljedično, apsolutna nulta temperatura je nedostižna u prisustvu molekula tvari. Apsolutna nulta temperatura je najniža temperaturna granica;
Druga glavna tačka - Ovo je tačka u kojoj voda postoji u sva tri stanja (čvrsto, tečno i gasovito), zove se trostruka tačka.
U svakodnevnom životu se za mjerenje temperature koristi druga temperaturna skala - Celzijeva skala, nazvana po švedskom astronomu A. Celzijusu i koju je on uveo 1742. godine.
Na Celzijusovoj skali postoje dvije glavne točke: 0°C (tačka na kojoj se led topi) i 100°C (tačka na kojoj voda ključa). Označena je temperatura koja se određuje na Celzijusovoj skali t . Celzijusova skala ima i pozitivne i negativne vrijednosti.
P 
Pomoću slike pratit ćemo vezu između temperatura na Kelvin i Celzijusovoj skali.
Vrijednost podjele na Kelvinovoj skali je ista kao i na Celzijusovoj skali:
ΔT = T 2 - T 1 =( t 2 +273) - ( t 1 +273) = t 2 - t 1 = Δt .
dakle,ΔT= Δt, one. promjena temperature na Kelvinovoj skali jednaka je promjeni temperature na Celzijusovoj skali.
TK = t° C+ 273
0 K = -273°C
0°C =273 K
Zadatak razreda .
Opišite tekući termometar kao fizički uređaj prema karakteristikama plana fizičkog uređaja.
Karakteristike tečnog termometra kao fizičkog uređaja
Merenje temperature.
Zapečaćena staklena kapilara sa rezervoarom za tečnost u donjem delu ispunjenom živom ili toniranim alkoholom. Kapilara je pričvršćena na vagu i obično se stavlja u staklenu kutiju.
Kako temperatura raste, tekućina unutar kapilare se širi i diže, a kako se temperatura smanjuje, ona opada.
Koristi se za promjenu. temperatura vazduha, vode, ljudskog tela itd.
Raspon temperatura koje se mogu mjeriti tečnim termometrima je širok (živa od -35 do 75 °C, alkohol od -80 do 70 °C). Nedostatak je što se različite tekućine različito šire pri istoj temperaturi, kada se zagrijavaju, očitanja se mogu malo razlikovati.
3. Temperatura je mjera prosječne kinetičke energije molekularnog kretanja
O 
Eksperimentalno je utvrđeno da je pri konstantnoj zapremini i temperaturi pritisak gasa direktno proporcionalan njegovoj koncentraciji. Kombinujući eksperimentalno dobijene zavisnosti pritiska od temperature i koncentracije, dobijamo jednačinu:
p = nkT , Gdje -k=1,38×10 -23 J/C , koeficijent proporcionalnosti je Boltzmanova konstanta.Boltzmannova konstanta povezuje temperaturu sa prosječnom kinetičkom energijom kretanja molekula u tvari. Ovo je jedna od najvažnijih konstanti u MCT-u. Temperatura je direktno proporcionalna prosječnoj kinetičkoj energiji toplinskog kretanja čestica tvari. Shodno tome, temperatura se može nazvati merom prosečne kinetičke energije čestica, koja karakteriše intenzitet toplotnog kretanja molekula. Ovaj zaključak se dobro slaže sa eksperimentalnim podacima koji pokazuju povećanje brzine čestica materije sa povećanjem temperature.
Obrazloženje koje smo sproveli da razjasnimo fizičku suštinu temperature odnosi se na idealni gas. Međutim, zaključci koje smo dobili vrijede ne samo za idealne plinove, već i za stvarne plinove. Važe i za tečnosti i čvrste materije. U bilo kojem stanju, temperatura tvari karakterizira intenzitet toplinskog kretanja njenih čestica.
VII. Sumiranje lekcije
Sažimamo lekciju i evaluiramo aktivnosti učenika.
Naučite teoretski materijal iz bilješki. §_____ str._____
Učitelju najviša kategorija L.A. Donets
Stranica 5
Predstavlja energiju koja je određena brzinom kretanja različitih tačaka koje pripadaju ovom sistemu. U ovom slučaju potrebno je razlikovati energiju koja karakterizira translacijsko kretanje i rotacijsko kretanje. Štaviše, prosječna kinetička energija je prosječna razlika između ukupne energije cijelog sistema i njegove energije mirovanja, odnosno, u suštini, njena vrijednost je prosječna vrijednost
Njegova fizička vrijednost određena je formulom 3/2 kT, koja označava: T - temperatura, k - Boltzmannova konstanta. Ova vrijednost može poslužiti kao svojevrsni kriterij za poređenje (standard) za sadržane energije razne vrste termičko kretanje. Na primjer, prosječna kinetička energija za molekule plina u studiji kretanje napred, jednak je 17 (- 10) nJ pri temperaturi gasa od 500 C. Po pravilu, elektroni imaju najveću energiju pri translacionom kretanju, ali je energija neutralnih atoma i jona mnogo manja.
Ova vrijednost, ako uzmemo u obzir bilo koje rješenje, plin ili tekućinu na datoj temperaturi, ima konstantnu vrijednost. Ova izjava važi i za koloidne rastvore.
Situacija je nešto drugačija sa čvrstim materijama. U ovim supstancama je prosječna kinetička energija bilo koje čestice premala da bi savladala sile molekularne privlačnosti, te se stoga može kretati samo oko određene tačke, što uslovno fiksira određeni ravnotežni položaj čestice u dužem vremenskom periodu. Ovo svojstvo omogućava da čvrsti materijal bude prilično stabilan u obliku i zapremini.
Ako uzmemo u obzir uslove: translacijsko kretanje i onda ovdje prosječna kinetička energija nije veličina koja ovisi o njoj i stoga je definirana kao vrijednost direktno proporcionalna vrijednosti
Sve ove sudove dali smo sa ciljem da pokažemo da su validni za sve vrste agregatna stanja tvari - u bilo kojoj od njih temperatura djeluje kao glavna karakteristika, odražavajući dinamiku i intenzitet toplinskog kretanja elemenata. A to je suština molekularne kinetičke teorije i sadržaj koncepta termičke ravnoteže.
Kao što je poznato, ako dva fizička tijela dolaze u interakciju jedni s drugima, tada se između njih događa proces izmjene topline. Ako je tijelo zatvoren sistem, odnosno ne stupa u interakciju ni sa jednim tijelom, tada će njegov proces izmjene topline trajati onoliko dugo koliko je potrebno da se izjednače temperature ovog tijela i okruženje. Ovo stanje se naziva termodinamička ravnoteža. Ovaj zaključak je više puta potvrđen eksperimentalnim rezultatima. Da bi se odredila prosječna kinetička energija, treba se pozvati na karakteristike temperature datog tijela i njegove karakteristike prijenosa topline.
Također je važno uzeti u obzir da se mikroprocesi unutar tijela ne završavaju kada tijelo uđe u termodinamičku ravnotežu. U tom stanju, molekuli se kreću unutar tijela, mijenjaju svoje brzine, udare i sudare. Stoga je tačna samo jedna od naših nekoliko tvrdnji - zapremina tijela, pritisak (ako govorimo o plinu), mogu se razlikovati, ali će temperatura i dalje ostati konstantna. Ovo još jednom potvrđuje tvrdnju da je prosječna kinetička energija toplinskog kretanja određena isključivo indikatorom temperature.
Ovaj obrazac je ustanovljen tokom eksperimenata od strane J. Charlesa 1787. godine. Provodeći eksperimente, primijetio je da kada se tijela (gasovi) zagriju za istu količinu, njihov se pritisak mijenja u skladu sa direktnim proporcionalni zakon. Ovo zapažanje omogućilo je stvaranje mnogih korisnih instrumenata i stvari, posebno plinskog termometra.
U ovoj lekciji ćemo analizirati fizičku veličinu koja nam je već poznata iz predmeta osmog razreda - temperaturu. Dopunićemo njegovu definiciju kao mere toplotne ravnoteže i mere prosečne kinetičke energije. Opisat ćemo nedostatke jednih i prednosti drugih metoda mjerenja temperatura, uvesti pojam apsolutne temperaturne skale i na kraju izvesti ovisnost kinetičke energije molekula plina i tlaka plina o temperaturi.
Dva su razloga za to:
- Koriste se različiti termometri razne supstance kao indikator, stoga termometri različito reagiraju na istu promjenu temperature ovisno o svojstvima određene tvari;
- Samovoljnost u izboru polazne tačke za temperaturnu skalu.
Stoga takvi termometri nisu prikladni za bilo kakva precizna mjerenja temperature. A od osamnaestog veka koriste se precizniji termometri, a to su gasni termometri (vidi sliku 2)
Rice. 2. Plinski termometar ()
Razlog tome je činjenica da se plinovi jednako šire kada se temperatura promijeni za istu količinu. Za plinske termometre vrijedi sljedeće:
Odnosno, da bi se izmjerila temperatura, ili se bilježi promjena pritiska pri konstantnoj zapremini, ili zapremini pri konstantnom pritisku.
Plinski termometri često koriste razrijeđeni vodonik, koji, kao što se sjećamo, vrlo dobro odgovara modelu idealnog plina.
Pored nesavršenosti kućnih termometara, postoji i nesavršenost mnogih vaga koje se koriste u svakodnevnom životu. Konkretno, Celzijusova skala, kao nama najpoznatija. Kao i kod termometara, ove skale biraju nasumični početni nivo (za Celzijusovu skalu, ovo je tačka topljenja leda). Stoga, raditi sa fizičke veličine potrebna je druga, apsolutna skala.
Ovu skalu je 1848. godine uveo engleski fizičar William Thompson (lord Kelvin) (sl. 3). Znajući da se povećanjem temperature povećava i termička brzina kretanja molekula i atoma, nije teško ustanoviti da će s smanjenjem temperature brzina padati i na određenoj temperaturi prije ili kasnije postati nula, kao i pritisak ( na osnovu osnovne MKT jednačine). Ova temperatura je izabrana kao polazna tačka. Očigledno je da temperatura ne može dostići vrijednost manju od ove vrijednosti, zbog čega se naziva „temperatura apsolutne nule“. Radi praktičnosti, 1 stepen Kelvinove skale dat je u skladu sa 1 stepenom na Celzijusovoj skali.
Dakle, dobijamo sledeće:
Oznaka temperature - ;
Jedinica mjere - K, "kelvin"
Prevod na Kelvinovu skalu:
Dakle, apsolutna nula temperatura je temperatura
Rice. 3. William Thompson ()
Sada, da bismo odredili temperaturu kao mjeru prosječne kinetičke energije molekula, ima smisla generalizirati rezon koji smo dali prilikom definiranja apsolutne temperaturne skale:
Dakle, kao što vidimo, temperatura je zaista mjera prosječne kinetičke energije translacijskog kretanja. Specifičan formulacijski odnos izveo je austrijski fizičar Ludwig Boltzmann (slika 4):
Ovdje je takozvani Boltzmannov koeficijent. Ovo je konstanta brojčano jednaka:
Kao što vidimo, dimenzija ovog koeficijenta je , odnosno, to je neka vrsta faktora konverzije sa temperaturne skale na energetsku skalu, jer sada shvatamo da smo, u stvari, morali da merimo temperaturu u energetskim jedinicama.
Pogledajmo sada kako pritisak idealnog gasa zavisi od temperature. Da bismo to učinili, zapisujemo osnovnu MKT jednačinu u sljedećem obliku:
i u ovu formulu zamijeniti izraz za odnos između prosječne kinetičke energije i temperature. dobijamo:
Rice. 4. Ludwig Boltzmann ()
U sledećoj lekciji ćemo formulisati jednadžbu stanja idealnog gasa.
Reference
- Myakishev G.Ya., Sinyakov A.Z. Molekularna fizika. Termodinamika. - M.: Drfa, 2010.
- Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Fizika 10. razred. - M.: Ilexa, 2005.
- Kasyanov V.A. Fizika 10. razred. - M.: Drfa, 2010.
- Velika enciklopedija nafte i gasa ().
- youtube.com().
- E-science.ru ().
Domaći
- Stranica 66: br. 478-481. fizika. Knjiga problema. 10-11 razredi. Rymkevich A.P. - M.: Drfa, 2013. ()
- Kako se određuje Celzijeva temperaturna skala?
- Navedite temperaturni raspon na Kelvinovoj skali za vaš grad ljeti i zimi.
- Vazduh se uglavnom sastoji od azota i kiseonika. Kinetička energija kojih molekula plina je veća?
- *Kako se ekspanzija gasova razlikuje od ekspanzije tečnosti i čvrstih materija?
Kada se apsolutna temperatura idealnog gasa smanji za 1,5 puta, prosečna kinetička energija toplotnog kretanja molekula
1) će se povećati za 1,5 puta
2) će se smanjiti za 1,5 puta
3) će se smanjiti za 2,25 puta
4) neće se promijeniti
Rješenje.
Kada se apsolutna temperatura smanji za 1,5 puta, prosječna kinetička energija će se također smanjiti za 1,5 puta.
Tačan odgovor: 2.
Odgovor: 2
Kada se apsolutna temperatura idealnog gasa smanji za 4 puta, srednja kvadratna brzina toplotnog kretanja njegovih molekula
1) će se smanjiti za 16 puta
2) će se smanjiti za 2 puta
3) će se smanjiti za 4 puta
4) neće se promijeniti
Rješenje.
Apsolutna temperatura idealnog gasa proporcionalna je kvadratu srednje kvadratne brzine: Dakle, kada se apsolutna temperatura smanji za 4 puta, srednja kvadratna brzina njegovih molekula će se smanjiti za 2 puta.
Tačan odgovor: 2.
Vladimir Pokidov (Moskva) 21.05.2013 16:37
Poslana nam je tako divna formula kao što je E = 3/2kT Prosječna kinetička energija toplotnog kretanja molekula idealnog plina je direktno proporcionalna njegovoj temperaturi, kako se temperatura mijenja, tako se mijenja i prosječna kinetička energija toplotnog kretanja. molekule.
Alexey
Dobar dan
Tako je, zapravo, temperatura i prosječna energija toplotnog kretanja su jedno te isto. Ali u ovom problemu nas pitaju o brzini, a ne o energiji
Kada se apsolutna temperatura idealnog gasa poveća za 2 puta, prosečna kinetička energija toplotnog kretanja molekula
1) neće se promijeniti
2) će se povećati 4 puta
3) će se smanjiti za 2 puta
4) će se povećati za 2 puta
Rješenje.
Prosječna kinetička energija toplotnog kretanja molekula idealnog plina je direktno proporcionalna apsolutnoj temperaturi, na primjer, za jednoatomni plin:
Kada se apsolutna temperatura poveća za 2 puta, prosječna kinetička energija će se također povećati za 2 puta.
Tačan odgovor: 4.
Odgovor: 4
Kada se apsolutna temperatura idealnog gasa smanji za 2 puta, prosečna kinetička energija toplotnog kretanja molekula
1) neće se promijeniti
2) će se smanjiti za 4 puta
3) će se smanjiti za 2 puta
4) će se povećati za 2 puta
Rješenje.
Prosječna kinetička energija toplotnog kretanja molekula idealnog plina direktno je proporcionalna apsolutnoj temperaturi:
Kada se apsolutna temperatura smanji za 2 puta, prosječna kinetička energija će se također smanjiti za 2 puta.
Tačan odgovor: 3.
Odgovor: 3
Kada se srednja kvadratna brzina toplotnog kretanja molekula poveća za 2 puta, prosečna kinetička energija toplotnog kretanja molekula
1) neće se promijeniti
2) će se povećati 4 puta
3) će se smanjiti za 4 puta
4) će se povećati za 2 puta
Rješenje.
Posljedično, povećanje srednje kvadratne brzine toplinskog kretanja za 2 puta će dovesti do povećanja prosječne kinetičke energije za 4 puta.
Tačan odgovor: 2.
Odgovor: 2
Aleksej (Sankt Peterburg)
Dobar dan
Obje formule vrijede. Formula korištena u rješenju (prva jednakost) je jednostavno matematička notacija za definiciju prosječne kinetičke energije: da trebate uzeti sve molekule, izračunati njihove kinetičke energije, a zatim uzeti aritmetičku sredinu. Druga (identična) jednakost u ovoj formuli je samo definicija srednje kvadratne brzine.
Vaša formula je zapravo mnogo ozbiljnija, to pokazuje prosječna energija toplinsko kretanje se može koristiti kao mjera temperature.
Kada se srednja kvadratna brzina toplotnog kretanja molekula smanji za 2 puta, prosečna kinetička energija toplotnog kretanja molekula
1) neće se promijeniti
2) će se povećati 4 puta
3) će se smanjiti za 4 puta
4) će se povećati za 2 puta
Rješenje.
Prosječna kinetička energija toplotnog kretanja molekula proporcionalna je kvadratu srednje kvadratne brzine toplinskog kretanja molekula:
Posljedično, smanjenje srednje kvadratne brzine toplinskog kretanja za 2 puta će dovesti do smanjenja prosječne kinetičke energije za 4 puta.
Tačan odgovor: 3.
Odgovor: 3
Kada se prosječna kinetička energija toplotnog kretanja molekula poveća za 4 puta, njihova srednja kvadratna brzina
1) će se smanjiti za 4 puta
2) će se povećati 4 puta
3) će se smanjiti za 2 puta
4) će se povećati za 2 puta
Rješenje.
Posljedično, s povećanjem prosječne kinetičke energije toplinskog kretanja molekula za 4 puta, njihova srednja kvadratna brzina će se povećati za 2 puta.
Tačan odgovor: 4.
Odgovor: 4
Aleksej (Sankt Peterburg)
Dobar dan
Znak je identična jednakost, odnosno jednakost koja je uvijek zadovoljena, u stvari, kada se takav znak pojavi, to znači da su veličine jednake po definiciji.
Yana Firsova (Gelendzhik) 25.05.2012 23:33
Jurij Šoitov (Kursk) 10.10.2012 10:00
Zdravo, Alexey!
U vašem rješenju postoji greška koja ne utiče na odgovor. Zašto ste trebali govoriti o kvadratu prosječne vrijednosti modula brzine u vašem rješenju? Ne postoji takav termin u zadatku. Štaviše, ona uopće nije jednaka srednjoj kvadratnoj vrijednosti korijena, već samo proporcionalna. Stoga je vaš identitet lažan.
Jurij Šoitov (Kursk) 10.10.2012 22:00
Dobro veče, Alexey!
Ako je to tako, koja je šala da istu količinu označavate različito u istoj formuli?! Možda da bude naučnije. Vjerujte mi, u našoj metodi podučavanja fizike, ovo "dobro" je dovoljno i bez vas.
Aleksej (Sankt Peterburg)
Jednostavno ne mogu da shvatim šta te muči. Napisao sam da je kvadrat srednje kvadratne brzine, po definiciji, prosječna vrijednost kvadrata brzine. B je jednostavno dio oznake za srednju kvadratnu brzinu, a b je postupak usrednjavanja.
Kada se prosječna kinetička energija toplotnog kretanja molekula smanji za 4 puta, njihova srednja kvadratna brzina
1) će se smanjiti za 4 puta
2) će se povećati 4 puta
3) će se smanjiti za 2 puta
4) će se povećati za 2 puta
Rješenje.
Prosječna kinetička energija toplotnog kretanja molekula proporcionalna je kvadratu srednje kvadratne brzine:
Posljedično, kada se prosječna kinetička energija toplinskog kretanja molekula smanji za 4 puta, njihova srednja kvadratna brzina će se smanjiti za 2 puta.
Tačan odgovor: 3.
Odgovor: 3
Kada se apsolutna temperatura jednoatomskog idealnog gasa poveća za 2 puta, srednja kvadratna brzina toplotnog kretanja molekula
1) će se smanjiti za faktor
2) će se povećati za faktor
3) će se smanjiti za 2 puta
4) će se povećati za 2 puta
Rješenje.
Apsolutna temperatura idealnog jednoatomnog gasa proporcionalna je kvadratu srednje kvadratne brzine toplotnog kretanja molekula. stvarno:
Posljedično, kada se apsolutna temperatura idealnog plina poveća za 2 puta, srednja kvadratna brzina toplinskog kretanja molekula će se povećati za faktor.
Tačan odgovor: 2.
Odgovor: 2
Kada se apsolutna temperatura idealnog gasa smanji za 2 puta, srednja kvadratna brzina toplotnog kretanja molekula
1) će se smanjiti za faktor
2) će se povećati za faktor
3) će se smanjiti za 2 puta
4) će se povećati za 2 puta
Rješenje.
Apsolutna temperatura idealnog gasa proporcionalna je kvadratu srednje kvadratne brzine toplotnog kretanja molekula. stvarno:
Posljedično, kada se apsolutna temperatura idealnog plina smanji za 2 puta, srednja kvadratna brzina toplinskog kretanja molekula će se smanjiti za faktor.
Tačan odgovor: 1.
Odgovor: 1
Aleksej (Sankt Peterburg)
Dobar dan
Nemojte da vas zbuni, prosječna vrijednost kvadrata brzine nije jednaka kvadratu srednje brzine, već kvadratu srednje kvadratne brzine. Prosječna brzina jer je molekul plina općenito nula.
Jurij Šoitov (Kursk) 11.10.2012 10:07
Vi ste taj koji zbunjuje, a ne gost.
U cijelom školske fizike slovo v bez strelice označava modul brzine. Ako se iznad ovog slova nalazi crtica, onda to označava prosječnu vrijednost modula brzine, koji se izračunava iz Maxwellove distribucije, a jednak je 8RT/pi*mu. Kvadratni korijen srednje kvadratne brzine je 3RT/pi*mu. Kao što vidite, u vašem identitetu nema jednakosti.
Aleksej (Sankt Peterburg)
Dobar dan
Ne znam ni šta da kažem, verovatno je u pitanju notacija. U Mjakiševom udžbeniku, srednja kvadratna brzina je označena na ovaj način; Kako ste navikli označavati ovu vrijednost?
Igor (kome treba, zna) 01.02.2013 16:15
Zašto ste izračunali temperaturu idealnog gasa koristeći formulu kinetičke energije? Na kraju krajeva, srednja kvadratna brzina se nalazi po formuli: http://reshuege.ru/formula/d5/d5e3acf50adcde572c26975a0d743de1.png = Korijen od (3kT/m0)
Aleksej (Sankt Peterburg)
Dobar dan
Ako pažljivo pogledate, vidjet ćete da je vaša definicija srednje kvadratne brzine jednaka onoj korištenoj u rješenju.
Po definiciji, kvadrat srednje kvadratne brzine jednak je srednjem kvadratu brzine, i kroz potonju se određuje temperatura gasa.
Kada se prosječna kinetička energija toplinskog kretanja molekula smanji za 2 puta, apsolutna temperatura
1) neće se promijeniti
2) će se povećati 4 puta
3) će se smanjiti za 2 puta
4) će se povećati za 2 puta
Rješenje.
Prosječna kinetička energija toplotnog kretanja molekula idealnog plina direktno je proporcionalna apsolutnoj temperaturi:
Prema tome, kada se prosječna kinetička energija toplinskog kretanja smanji za 2 puta, apsolutna temperatura plina će se također smanjiti za 2 puta.
Tačan odgovor: 3.
Odgovor: 3
Kao rezultat zagrijavanja neona, temperatura ovog plina se povećala 4 puta. Prosječna kinetička energija toplinskog kretanja njegovih molekula u ovom slučaju
1) povećana 4 puta
2) povećan za 2 puta
3) smanjen za 4 puta
4) nije promenjeno
Dakle, kada se neon zagrije 4 puta, prosječna kinetička energija toplotnog kretanja njegovih molekula se povećava 4 puta.
Tačan odgovor: 1.
Učitavanje...
