Номер 2, страница 227 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Молекулярная физика и термодинамика. Глава 5. Молекулярная физика. Параграф 28. Температура и средняя кинетическая энергия молекул - номер 2, страница 227.

Условие.

2. Напишите основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа и назовите величины, входящие в это уравнение.

Решение.

2. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ) идеального газа устанавливает связь между давлением газа и микроскопическими параметрами, характеризующими движение его молекул.

Уравнение имеет следующий вид:

$p = \frac{1}{3} n m_0 \overline{v^2}$

Величины, входящие в это уравнение:

• $\text{p}$ — давление идеального газа, измеряется в Паскалях (Па). Это макроскопический параметр, характеризующий состояние газа.
• $\text{n}$ — концентрация молекул, то есть число молекул в единице объема ($n = \frac{N}{V}$). Измеряется в м⁻³.
• $m_0$ — масса одной молекулы газа. Измеряется в килограммах (кг).
• $\overline{v^2}$ — средний квадрат скорости поступательного движения молекул. Измеряется в (м/с)². Эта величина характеризует интенсивность хаотического теплового движения молекул. Черта над величиной означает усреднение по всем молекулам газа.

Также это уравнение можно выразить через среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул $\overline{E_k} = \frac{m_0 \overline{v^2}}{2}$:

$p = \frac{2}{3} n \overline{E_k}$

Эта форма показывает, что давление идеального газа прямо пропорционально средней кинетической энергии его молекул и их концентрации.

Ответ: Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа: $p = \frac{1}{3} n m_0 \overline{v^2}$, где $\text{p}$ — давление газа, $\text{n}$ — концентрация молекул, $m_0$ — масса одной молекулы, $\overline{v^2}$ — средний квадрат скорости молекул.