Температуру, при якій повинен припинитися поступальний рух молекул, називають абсолютним нулем

Температура як міра середньої кінетичної енергії молекули. Абсолютний нуль.

Досліди і розрахунки показують, що середня кінетична енергія молекул пропорційна абсолютній температурі газу.

З формули випливає, що абсолютним нулем температур є температура, за якої середня кінетична енергія поступального руху молекул дорівнює нулю.

Зв'язок між температурою і кінетичною енергією молекул газу. Стала Больцмана.

Знайдена Ж. Шарлем залежність p від t зображена на мал. а. Якщо перенести початок координат в крапку А, то графік проходитиме через початок координат. Всі значення температури збільшаться на 273 °С, оскільки довжина відрізка ОА рівна 273°С. Це відповідає формулі: T=273+t, тобто по осі абсцис тепер відкладаються значення абсолютної температури. В цьому випадку між p і Т єпрямо пропорційна залежність. Дійсно, з подібності трикутників на мал. 4.5 маємо

Отже, з одного боку, тиск газу прямо пропорційний його абсолютній температурі Т, а з іншого боку, прямо пропорційний середній кінетичній енергії поступального руху молекул газу Е_пост (при постійній масі й незмінному об’ємі), Це означає, що Е_пост прямо пропорційна абсолютній температурі газу Т.

По пропозиції видатного німецького вченого Л. Больцмана коефіцієнт пропорційності в залежності Е_пост від Т записують у вигляді (3/2)k:

Тоді, після підстановки цього значення Е_пост у формулу . отримаємо простий вираз.

З останньої формули видно, що тиск газу не залежить від його природи, а визначається тільки концентрацією молекул п₀ і температурою газу Т.

Сталувеличину k прийнято називати сталою Больцмана. В СІ вона має значення:

k = 1,38·10^-23 Дж/К.

З формули виходить, що середнє значення кінетичної енергії поступального руху молекул не залежить від природи газу, а визначається тільки його температурою.

Дата добавления: 2014-12-07; Просмотров: 1360; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!