Номер 5, страница 283 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Молекулярная физика и термодинамика. Глава 7. Основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики. Параграф 50. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Вопросы - номер 5, страница 283.

Условие.

5. Какие величины в основном уравнении молекулярно-кинетической теории являются макроскопическими параметрами термодинамической системы, а какие — микроскопическими параметрами?

Решение.

Решение

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ) идеального газа устанавливает связь между макроскопическими параметрами системы (такими как давление) и микроскопическими характеристиками составляющих ее частиц (молекул).

Классическая форма основного уравнения МКТ выглядит так:

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

Разберем величины, входящие в это уравнение:

Макроскопические параметры – это величины, которые характеризуют состояние термодинамической системы в целом, как единого объекта, и могут быть измерены непосредственно. Они не описывают поведение отдельных частиц.

• Давление ($p$). Это результат усредненного действия огромного числа ударов молекул о стенки сосуда. Давление — это свойство всей системы, а не отдельной молекулы.
• Концентрация ($n$). Это отношение числа молекул $N$ к объему $V$, который они занимают ($n = N/V$). Так как объем является макроскопической характеристикой системы, то и концентрация, описывающая плотность распределения частиц в этом объеме, также является макроскопическим параметром.

Микроскопические параметры – это величины, которые характеризуют свойства и движение отдельных частиц системы (атомов, молекул).

• Масса одной молекулы ($m_0$). Это характеристика отдельной, индивидуальной микрочастицы.
• Средний квадрат скорости молекул ($\overline{v^2}$). Эта величина является результатом усреднения квадратов скоростей всех молекул газа. Она напрямую характеризует интенсивность хаотического движения отдельных молекул, то есть является статистической характеристикой микромира.

Таким образом, уравнение МКТ связывает макроскопический мир, который мы можем наблюдать и измерять напрямую (давление), с микроскопическим миром хаотично движущихся молекул (их масса и средняя скорость).

Ответ: В основном уравнении МКТ макроскопическими параметрами являются давление ($p$) и концентрация ($n$), а микроскопическими — масса одной молекулы ($m_0$) и средний квадрат скорости молекул ($\overline{v^2}$).