Статистика

В статье модель идеального газа мы упоминали макро и микропараметры газа. Вот именно между ними существует связь, ко­торая выражается основным уравнением молекулярно-кинети­ческой теории газов:

p = (1/3)*mо*n*V^2 = (2/3)*n*(mо*V^2)/2 = (2/3)*n*Ek

где n — концентрация частиц газа, mо — масса одной молекулы, V^2 — среднее значение квадрата скорости всех молекул, Еk — средняя кинетическая энергия молекул.

При соприкосновении двух тел частицы, из которых они образованы, сталкиваясь между собой, будут передавать друг другу энергию (в результате чего более быстрые из них будут замедляться, а более медленные начнут двигаться быстрее) до тех пор, пока не установится тепловое равновесие. Для количе­ственного описания меры нагретости тел вводят понятие темпе­ратуры. При этом исходят из того, что она должна быть оди­наковой у всех тел, находящихся в тепловом равновесии друг с другом. Для тел, движение частиц которых рассматривает­ся с помощью законов классической механики, таким свойством обладает средняя кинетическая энергия поступательного движения частиц Ek = (m0*V^2)/2

Поэтому именно она положена в основу определения температуры. Величина, пропорциональная сред­ней кинетической энергии поступательного движения частиц, называется температурой тела, которую для одноатомного га­за можно найти по формуле

T = (2/3k)*Ek

где k = 1,38 * 10^-23Дж/К — постоянная Больцмана.

Определенную таким образом температуру называют тер­модинамической или абсолютной. За единицу абсолютной тем­пературы принимают не Джоуль, а Кельвин (К), размер кото­рого равен градусу Цельсия: 1 К = 1°С.

Термодинамическая температура не может быть отрица­тельной, ее минимальное значение Т = О называется абсолют­ным нулем. При абсолютном нуле движение частиц прекраща­ется.

Часто на практике бывает удобно за нулевую принять тем­пературу тающего льда, а за 100° С — температуру кипящей при нормальном давлении воды (температурная шкала Цельсия — «t»). С термодинамической температурой температура по Цель­сию связана соотношением Т = t+ 273°.

Вернуться в раздел Теория по физике — механика.

Оставить комментарий