Номер 3, страница 115 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Глава 4. Молекулярно-кинетическая теория идеального газа. Параграф 4.4. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории - номер 3, страница 115.

Условие.

3. Почему основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа так называется?

Решение.

3. Почему основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа так называется?

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ) идеального газа, имеющее вид $p = \frac{1}{3} n m_0 \overline{v^2}$ или $p = \frac{2}{3} n \overline{E_k}$, называется "основным", потому что оно выполняет ключевую, фундаментальную функцию в этой теории: устанавливает прямую связь между макроскопическими параметрами, характеризующими газ как единое целое, и микроскопическими параметрами, описывающими поведение отдельных его молекул.

С одной стороны уравнения находится макроскопическая величина — давление ($\text{p}$). Давление можно измерить непосредственно с помощью приборов, например, манометра. Оно описывает состояние всего объёма газа.

С другой стороны уравнения находятся микроскопические величины:

• $\text{n}$ — концентрация молекул (число молекул в единице объёма);
• $m_0$ — масса одной молекулы;
• $\overline{v^2}$ — средний квадрат скорости движения молекул, который характеризует интенсивность их теплового движения (или $\overline{E_k}$ — средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул).

Эти параметры описывают свойства и поведение отдельных частиц вещества, которые невозможно измерить напрямую для всего газа.

Таким образом, это уравнение является центральным в МКТ, так как оно:

1. Дает физическое объяснение природы давления газа, показывая, что оно является результатом ударов хаотически движущихся молекул о стенки сосуда.
2. Служит мостом между миром макроскопических явлений и миром микроскопических частиц.
3. Является отправной точкой для вывода других важных уравнений, например, уравнения состояния идеального газа ($p = nkT$) при введении понятия температуры.

Именно из-за этой фундаментальной роли, связывающей два мира (макро- и микро-), оно и получило название "основное".

Ответ: Основное уравнение МКТ так называется потому, что оно является фундаментальным для этой теории, устанавливая прямую количественную связь между макроскопической величиной (давлением газа) и микроскопическими характеристиками его молекул (концентрацией, массой и средней скоростью их движения).