Номер 4, страница 210 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Молекулярная физика. Глава 8. Молекулярно-кинетическая теория идеального газа. Параграф 37. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Вопросы - номер 4, страница 210.

Условие.

4. Между какими величинами устанавливает связь основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа?

Решение.

4. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ) идеального газа устанавливает фундаментальную связь между макроскопическими параметрами газа (величинами, характеризующими газ как единое целое) и его микроскопическими параметрами (величинами, характеризующими отдельные молекулы газа).

Это уравнение связывает давление газа, которое является макроскопической величиной, с характеристиками хаотического движения его молекул. Существует несколько форм записи этого уравнения. Основная форма выглядит так:

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

Здесь связаны следующие величины:

• $\text{p}$ – давление газа (макроскопический параметр).
• $\text{n}$ – концентрация молекул, то есть число молекул в единице объема (микроскопический параметр).
• $m_0$ – масса одной молекулы газа (микроскопический параметр).
• $\overline{v^2}$ – средний квадрат скорости теплового движения молекул (микроскопический параметр, характеризующий интенсивность движения).

Уравнение можно также 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 наглядно показывает, что давление газа прямо пропорционально средней кинетической энергии его молекул и их концентрации.

Таким образом, уравнение МКТ является мостом между макромиром (давление) и микромиром (движение молекул).

Ответ: Основное уравнение молекулярно-кинетической теории устанавливает связь между макроскопической величиной – давлением газа – и микроскопическими величинами, характеризующими газ на уровне молекул: концентрацией молекул, массой одной молекулы и средним квадратом скорости их движения (или, что эквивалентно, средней кинетической энергией поступательного движения молекул).