14. В ящике объемом V имеется N частиц, причем средняя кинетическая энергия одной частицы равна Ек. Найдите следующие величины, записав ответ через V, N, Ек и k:
а) полную кинетическую энергию системы;
б) температуру системы;
в) давление системы;
г) что произойдет с давлением и температурой, если удвоить объем системы, соединив ящик с другим пустым ящиком такого же объема
3.2. Статистические распределения
3.2.1. Скорости газовых молекул
В середине XIX в. была сформулирована молекулярно-кинетическая теория, но тогда не было никаких доказательств существования самих мо-лекул. Вся теория базировалась на предположении о движении молекул, но как измерить скорость их движения, если они невидимы? Теоретики первыми нашли выход. Из уравнения молекулярно-кинетической теории газов известно, что...
Получена формула для расчета среднеквадратичной скорости, но масса молекулы m неизвестна. Запишем по-другому значение vкв:
где Р - давление; ρ - плотность. Это уже измеряемые величины, и можно найти скорость молекул. Как показывает опыт, имеется большой разброс скоростей. Например, при t = 0 °С и P = 1 атм скорости молекул азота v(N2) = 500 м/с. Для водорода v(H2) = 2000 м/с.
Проверка того факта, что атомы и молекулы идеальных газов в термически равновесном пучке имеют различные скорости, была осуществлена немецким физиком Отто Штерном в 1920 г.
|