Решение. Полная кинетическая энергия поступательного движения молекул идеального газа определяется выражением:

Изопроцессом называется процесс, при котором один из параметров состояния (p, V или Т) остается постоянным, а два других изменяются при неизменной массе.

Процесс, происходящий в физической системе при постоянной температуре, называется изотермическим:

Т = const; (7.16)

pV = const. (7.17)

График изотермического процесса в координатах (p, V) представляет собой гиперболу, называемую изотермой (рис. 7.2).

Процесс, происходящий в физической системе при постоянном внешнем давлении, называется изобарным:

p = const; (7.18)

V/Т= const. (7.19)

График изобарного процесса в координатах (p, V) или изобара приведен на рис. 7.3.

Рис. 7.2. График изотермического процесса в координатах (р, V)	Рис. 7.3. График изобарного процесса в координатах (р, V)	Рис. 7.4. График изохорного процесса в координатах (р, V)

Процесс, происходящий в физической системе при постоянном объеме, называется изохорным:

V = const; (7.20)

= const. (7.21)

График изохорного процесса в координатах (p, V) или изохора показан на рис. 7.4.

Эти уравнения легко вывести из уравнения Клапейрона-Менделеева (7.1) при Т = const, p = const и V = const соответственно.

7.5. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЕКУЛ
ПО СКОРОСТЯМ

Молекулы идеального газа имеют разные скорости и энергии вследствие хаотического движения. Распределение молекул по скоростям зависеть от температуры газа. Фундаментальное выражение, полученное Максвеллом, описывает распределение молекул по скоростям так:

N_u = 4 pN , (7.22)

где m – масса молекул газа; k – постоянная Больцмана; T – абсолютная температура. Здесь N_u стремится к нулю в случае очень больших и очень малых скоростей.

Типичная кривая распределения приведена на рис. 7.5. Максимум этой кривой соответствует наиболее вероятной скорости:

u_нй = . (7.23)

Средняя арифметическая скорость молекул определяется выражением:

<u> = . (7.24)

Из выражения (7.15) можно получить выражение для средней квадратичной скорости:

<u²> = . (7.25)

Рис. 7.5. Распределение молекул NV по скоростям. Здесь: uнй – наиболее вероятная скорость; <u> – средняя арифметическая скорость; <u2> – средняя квадратичная скорость молекул