МКТ.Гр.р

Основы мкт

Групповая работа

25.15. а. Идеальный газ - это тот, который подчиняется уравнению состояния
                                                   pV = NkT               (A)

Какую единственную единицу измерения  можно использовать для pV или NkT?
b. Образец идеального газа находиться в контейнере, как показано на рисунке. температура газа контролируется водяной баней вокруг корпуса, так чтобы давление газа  можно было измерить при любой температуре.

i. В первом эксперименте объем газа поддерживается постоянным, поскольку измерения давления регистрируются для различных температур. В этом эксперименте образец содержит один моль идеального газа.
Нарисуйте график зависимости  давления от  температуры °C.
Назовите этот график F и покажите на нем численные значения как для температурной оси, так и для   оси  p.

ii. Затем выполняется второй эксперимент с использованием 0,5 моля идеального газа. Теперь объем поддерживается постоянным,   давление измеряется при различных температурах.
Добавьте второй график, чтобы показать результаты, ожидаемые в этом втором эксперименте. Обозначим этот второй график S.

Сделайте вывод сравнивая графики   Ғ и S.   

с. Лабораторный вакуумный насос будет давать давление 1,0x   Па. Рассчитайте количество молекул на кубический метр в таком вакууме при температуре 27 ° C.
d. Из кинетической теории произведение давления и объема идеального газа дается формулой
           (B)

і. Приводятся предположения, сделанные о молекулах газа при выводе уравнения B.  

іі. Применяя уравнения А и В к одному молю газа, доказать, что температура дается формулой
где  - средняя кинетическая энергия молекулы.

iii. Если два газа находятся при одной и той же температуре, какое свойство будут иметь их молекулы?

Ответ:

а) Джоуль

с) 2,4·10¹¹ м^-3

25.16 а. В кинетической теории газов давление, создаваемое газом, объясняется рассмотрением столкновений молекул со стенками контейнера. На рисунке показано воздействие одной молекулы на стену.

Молекула, масса m, обычно ударяет по стенке со скоростью c, восстанавливая скорость c в противоположном направлении.

і. Запишите выражение для величины изменения импульса молекулы в результате этого воздействия.

іі. Столкновение молекулы со стенкой является упругим. Объясните, что имеется в виду при упругом столкновении.

ііі. Одно из предположений кинетической теории состоит в том, что газ состоит из очень малого числа молекул. Почему это предположение необходимо?

b. Идеальное уравнение газа можно записать pV= nkT

i. В этом уравнении, что представляет  - n?

ii. Дайте согласованное  единицу измерения в  СИ для величин р, V и Т в этом уравнении.

с. Один моль азота имеет массу 0,0028 кг.

i. Найдите массу одной молекулы азота.

ii. Вычислите среднеквадратичную скорость молекулы азота при комнатной температуре 17⁰ С.

iii. Вычислить полную поступательную кинетическую энергию всех молекул в одном моле азота при комнатной температуре.

Ответ:

с) і. 4,7·10^-26 кг

іі) 508 мс^-1

ііі) 3600 Дж