Кинетична теория на газовете. Изследване на кинетичната теория на газовете

В изследването на идеални газове виждаме, че газът е съставен от атоми и молекули, които се движат съгласно законите, установени от кинематиката. В един газ неговите частици обикновено са много отдалечени, като между тях има кухина. Виждаме също така, че основната характеристика на газовете е, че на практика има само взаимодействие между техните частици, когато се сблъскат помежду си.

По отношение на Закона за идеалния газ можем да кажем, че той ни показва връзката между налягането, обема, температурата и броя на бенките. Тази връзка се получава от прост модел за газове, който дава възможност да се определи връзката между макроскопичните величини въз основа на изследването на движението на атомите и молекулите. Кинетичната теория на газовете се основава на четири постулата:

1 – газът се образува от молекули, които са в безпорядъчно и постоянно движение. Всяка молекула може да има различна скорост от останалите.

2 – всяка молекула газ взаимодейства с останалите само чрез сблъсъци (нормални контактни сили). Единствената енергия на молекулите е кинетичната енергия.

3 – всички сблъсъци между молекулите и стените на контейнера, съдържащ газа, са идеално еластични. Общата кинетична енергия се запазва, но скоростта на всяка молекула може да се промени.

4 – молекулите са безкрайно малки. По-голямата част от обема, зает от газ, е празно пространство.

Въз основа на тези постулати, Болцман и Максуел показват, че средната кинетична енергия на общите молекули на идеален газ е пропорционална на температурата, според израза:

Където k е константата на Болцман, а N е броят на молекулите. Стойността на k може да се изчисли от газовата константа R и числото на Avogadro N_НА на

Полученият израз показва, че температурата е пропорционална на средната кинетична енергия на молекулите на идеален газ. По този начин виждаме, че температурата е средна степен на възбуда на молекулите в даден газ. Използвайки броя на бенките, имаме:

От Домициано Маркис
Завършва физика

Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/teoria-cinetica-dos-gases.htm