Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа

Идеальный газ – газ, взаимодействие молекул которого между собой пренебрежимо мало.

Принимается, что при соударениях между собой и со стенками сосуда молекулы идеального газа ведут себя как абсолютно упругие шарики конечных, но весьма малых размеров (модель упругих шариков). Эти соударения происходят по законам, справедливым для абсолютно упругого удара.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа:

; где р – давление газа, n – концентрация молекул (n = N/V, где N – число молекул, V – объем газа), m_o – масса одной молекулы, – средняя кинетическая энергия молекул газа, – средний квадрат скорости молекул газа.

Макро- и микропараметры. Тепловое равновесие. Температура и ее измерение. Абсолютная температурная шкала. Молекулярно-кинетическое толкование температуры. Средняя скорость теплового движения молекул идеального газа и ее связь с температурой. Экспериментальное определение скорости молекул газов (опыт О. Штерна)

Макроскопические параметры – величины, характеризующие состояние макроскопических тел без учета их молекулярного строения (объем V, давление p, температура t^о, плотность ρ).

Микроскопические параметры – величины, характеризующие состояние макроскопических тел с учетом их молекулярного строения.

Термодинамическая система – макроскопическое тело или совокупность таких тел, выделяемых по какому-то признаку из окружающего нас мира.

Тепловое равновесие – состояние термодинамической системы, при котором все ее макропараметры сколь угодно долго остаются неизменными.

Температура – характеристика состояния теплового равновесия. Все тела системы, находящиеся друг с другом в тепловом равновесии, имеют одну и ту же температуру.

Принцип измерения температуры: использование зависимости одного из макропараметров от температуры (объема, давления, электрического сопротивления и т.д.)

Термометр – прибор для измерения температуры.

Термометрическое тело – тело, у которого используется зависимость одного из макропараметров от температуры.

Жидкостный термометр – термометр, в котором в качестве термометрического тела используется жидкость (как правило, используется изменение объема жидкости с температурой).

Принцип градуировки термометра: 1) выбор термометрического тела; 2) выбор постоянных (реперных) точек: первая точка – начало отсчета (0⁰) – температура тающего льда, вторая точка (100⁰) – температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении; 3) деление шкалы между точками 0 и 100 на 100 равных частей.

Недостаток шкалы, определенной таким образом: зависимость от свойств жидкости, используемой в качестве термометрического тела.