15. Температура. Абсолютная температура. Шкала температур.

Равновесное состояние – состояние, при котором число молекул в определенном интервале скоростей остается постоянным. Это состояние газа характеризуется температурой.

Т – абсолютная t˚ - мера средней кинетической энергии движения молекул.

Формула, позволяющая перевести t˚ из энергетической меры в градусную: (m ²)/2=3/2*kT.

В системе СИ - t˚ выражают в градусах Кельвина.

Шкалы t˚:

1. Шкала Цельсия. T˚с

Опорные точки: 0˚С - t˚ замерзания воды или таяния льда; 100˚С - t˚ кипения воды при нормальном атмосферном давлении.

Водяные и спиртовые термометры показывают одинаковую t˚ только в опорных точках. Это связано с нелинейным увеличение объема при нагревании.

2. Шкала Фаренгейта. Т˚f

Опорные точки: 0˚F – наименьшая t˚, которую Фаренгейту удалось получить при замерзании смеси воды, льда и соли; 96˚F – нормальная t˚ тела человека.

Т˚F=32+1,8* t˚C

3. Шкала Кельвина. ТК – основная шкала, для измерения t˚в системе СИ.

Опорная точка: 0К - t˚ абсолютного нуля - t˚, при которой прекращается тепловое движение молекул.

ТК= t˚С+273

t˚С= -273˚С=0К

16. Уравнение состояния идеального газа. Уравнение Менделеева-Клайперона.

Пользуясь этим уравнение можно рассчитать массу газа в произвольном объеме.

Это уравнение связывает макроскопические параметры газа (Р, V, T, m) с микроскопическими параметрами, которые характеризуют не газ в целом, а каждую молекулу (mo, Vo, Po…).

Вывод уравнения:

p=nkT, n=N/V → p=(NkT)/V

υ=N/Na, υ=m/M → N/Na=m/M

N=(Na*m)/M

p=(Na*mkT)/MV

Na*k=R=8,314 Дж/моль*К – универсальная газовая постоянная.

p=( mTR)/MV

PV=m/M* RT → PV= υRT - уравнение Менделеева-Клайперона. Произведение давления газа на его объем прямопропорционально абсолютной температуре при постоянной массе газа.

1мм.р.ст.=133Па

Из уравнения Менделеева-Клайперона вытекает объединенный газовый закон:

PV/T=const, при m=const. Отношение произведения давления газа на его объем к абсолютной температуре есть величина постоянная при постоянной массе газа.

Н.у. газа: Po= Па, То=273К

17. Газовые законы.

Изопроцесс в газе - это процесс при котором один из макроскопических параметров(Р,V,T) остается постоянным, при постоянной массе газа.

1)Изотермический - это процесс в газе при постоянной температуре и массе.

Уравнение процесса:P*V=const- это уравнение Бойля Мариотта.(произведение давления газа на его объем есть величина постоянная, при постоянной температуре и массе газа. Зависимость между давлением и объемом обратная)

Графически этот процесс изображается изотермой - это линия, где в каждой точке Т=const.

Объяснение закона с точки зрения М-к-т:

При уменьшении объема увеличивается число ударов молекул о стенки сосуда, т.к. при постоянной температуре скорость молекул остается постоянной.

2)Изобарический - это процесс в газе при постоянном давлении и массе.

Уравнение процесса: =const - это закон Шарля (отношение объема газа к абсолютной температуре есть величина постоянная при постоянном давлении и массе газа. Зависимость между объемом и температурой прямая)

Графически этот процесс изображается изобарой - это линия, где в каждой точке р=const.

Объяснение согласно М-к-т:

При постоянном давлении число ударов молекул о стенки сосуда сохраняется. Если мы увеличим объем, а число ударов молекул оставим тем же, то их скорость должна увеличиться. Следовательно, температура возрастает.

3)Изохорический - это процесс в газе при постоянном объеме и массе.(V=const,m=const)

Уравнение: =const- это закон Гей-Люссак(отношение давления газа к абсолютной температуре есть величина постоянная при постоянном объеме и массе газа. Зависимость между давлением и абсолютной температурой прямая)

Графически этот закон изображается изохорой - это линия где в каждой точке V=const.

Объяснение согласно М-к-т:

При увеличении температуры увеличивается скорость молекул, т.к. объем постоянный. Число ударов молекул о стенки сосуда возрастает, давление увеличивается.