сравнивая уравнение состояния идеального газа и основное уравнение кинетической теории газов, записанные для одного моля (для этого число молекул n возьмём равным числу авогадро nа), найдём среднюю кинетическую энергию одной молекулы:
и .
откуда
. (31)
средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы не зависит от её природы и пропорциональна абсолютной температуре газа t. отсюда следует, что абсолютная температура является мерой средней кинетической энергии молекул.
величина r/nа = k в уравнении (31) получила название постоянной больцмана и представляет собой газовую постоянную, отнесенную к одной молекуле: k = 1,38·10-23 дж/к-23.
так как =kт, то средняя квадратичная скорость равна
. (32)
подставляя значение средней кинетической энергии поступательного движения молекул (31) в основное уравнение молекулярно–кинетической теории газов, получим другую форму уравнения состояния идеального газа:
p = n0kt. (33)
давление газа пропорционально произведению числа молекул в единице объема на его термодинамическую температуру.
на рис. схема опыта штерна для определения скорости молекул газа.в нагревателе с поверхности проволоки, раскаленной электрическим током, испаряются атомы серебра. попадая из нагревателя через отверстие в вакуумную камеру, молекулы пара с системы щелей формируются в узкий пучок, направленный в сторону двух дисков, вращающихся с угловой скоростью w .диски используются для сортировки молекул по скоростям. угол между прорезями в дисках q. расстояние между дисками x в процессе эксперимента не изменяется. для того, чтобы молекула пара попала на приемник детектора частиц, она должна пройти через прорези в дисках. для этого время прохождения молекулы, движущейся со скоростью v между дисками, должно быть равно времени поворота прорези второго диска на угол q. поэтому v=w· x/ q
исходя из того, что луч света переходит из менее плотной среды в более плотную, запишем уравнение нахождения показателя преломления n.
n = sin(a) / sin (гамма), sin(гамма) = 1,4/(2*1,47). рассчитаем гимотенузу (внутри пленки как видите обозначенную лучом) sin(гамма) = d/l , l - длина гипотенузы, d - смещение луча. вычислим l = 0,00088. по теореме пифагора вычислим высоту, являющейся толщиной пленки : h = sqrt(l^2 - d^2) после вычислений на калькуляторе получаем h = 0,81 * 10 в степени (-3). появилась степень так как перевел в систему си длину бокового смещения.
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Почему тонкий слой снега предохраняет озимые посевы от вымерзания?