Молекула –кинетикалық теорияның негізгі теңдеуі

Макроскопиялық параметрлердің (қысым, көлем) микроскопиялық параметрлермен (молекулалардың массасы, жылулық қозғалыс жылдамдығы, кинетикалық энергиясы) арасындағы байланысты көрсететін өрнекті молекула-кинетикалық теорияның негізгі теңдеуі деп атайды.

Молекулалардың орташа жылдамдығы:

өрнегімен анықталады.

Молекулалар концентрациясы - молекулалар саны. Концентрация деп бірлік көлемдегі бөлшектер санын айтамыз. Өлшем бірлігі .

Бір бағытта қозғалатын бөлшектер саны-

Сонымен -уақытта ауданы S-қабырғаға соқтығысатын молекулалар саны-

Әрбір молекула қабырғаға F₁-күшпен әсер етеді:

Соқтығысатын барлық молекулалардың қабырғаға әсер ететін қысым күші:

Әр түрлі молекулалардың түрліше жылдамдықтармен қозғалатынын ескерсек, өрнекке молекулалардың жылдамдығының квадратының орташа мәні койылады.

Молекулалардың орташа квадраттық жылдамдығы:

.

Қысым күштің күш әсер ететін ауданына қатынасымен анықталады:

немесе ,

осыдан екенін анықтаймыз,

мұндағы: - газ молекуласының ілгерілемелі қозғалысының кинетикалық энергиясының орташа мәні.

Осы алынған өрнекті молекула-кинетикалық теорияның негізгі теңдеуі немесе Клаузиус теңдеуі деп атайды.

Газдың қысымы газ молекулаларының жылулық қозғалысының орташа кинетикалық энергиясына тура пропорционал болады.

Температураның негізгі физикалық мағынасын көрсететін өрнек-

мұндағы- Больцман тұрақтысы деп аталады.

Температура газ молекуласының орташа кинетикалық энергиясының сандық мөлшері болып табылады. Больцман тұрақтысы температура 1 Кельвинге өзгергенде газ молекуласының орташа кинетикалық энергиясы қаншаға өзгеретінін көрсетеді.