Каков физический смысл темперауры? Каков физический смысл постоянной Больцмана?

В молекулярно-кинетической теории температура определяется как величина, характеризующая приходящуюся на одну степень свободы среднюю кинетическую энергию частиц макроскопической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия. Введем этот параметр, для чего рассмотрим два тела, которые могут взаимодействовать и обмениваться энергией. Этот тип взаимодействия, который называется тепловым, приводит к тому, что в результате столкновений молекул в области контакта двух тел происходит передача энергии от быстрых молекул к медленным. Это означает, что энергия движения атомов в одном теле уменьшается, в другом – увеличивается. Тело, которое теряет энергию, называют более нагретым, а тело, к которому энергия переходит – менее нагретым. Такой переход энергии продолжается до тех пор, пока не установится состояние теплового равновесия. В состоянии теплового равновесия степени нагретости тел одинаковы. Для характеристики степени нагретости тела вводят параметр, называемый температурой.  

Постоянная Больцмана - физическая постоянная, определяющая связь между температурой и энергией. Названа в честь австрийского физика Людвига Больцмана, сделавшего большой вклад в статистическую физику, в которой эта постоянная играет ключевую роль. В однородном идеальном газе, находящемся при абсолютной температуре , энергия, приходящаяся на каждую поступательную степень свободы, равна, как следует из распределения Максвелла, . Иначе говоря Постоянная Больцмана дает возможность напрямую связать характеристики микромира с характеристиками макромира (если быть точнее, то отношение средней скорости молекулы к температуре).

15.Выведите ур-ие состояния идеального газа, объясните его смысл? Состояние данной массы газа полностью определено, если известны его давление, температура и объем. Эти величины называют параметрами состояния газа. Уравнение, связывающее параметры состояния, называют уравнением состояния. Уравнение Менделеева—Клапейрона показывает, что возможно одновременное изменение трех параметров, характеризующих состояние идеального газа. Однако многие процессы в газах, происходящие в природе и осуществляемые в технике, можно рассматривать приближенно как процессы, в которых изменяются лишь два параметра. Особую роль в физике и технике играют три процесса: изотермический, изохорный и изобарный.

Уравнение состояния идеального газа

вывод этого уравнения:

Используя зависимость давления идеального газа от его температуры и концентрации молекул

p = nkT

можно найти связь между основными макроскопическими параметрами газа — объемом V, его давлением p и температурой T. Концентрация n молекул газа равна

                  (1)

где N — число молекул газа в сосуде объемом V. Число N можно выразить как произведение количества вещества на постоянную Авогадро N_A

 Из выражений и получаем

Произведение постоянной Авогадро N_A на постоянную Больцмана k называется молярной газовой постоянной R. Молярная газовая постоянная равна

 Используя молярную газовую постоянную, выражение преобразуем в уравнение

16.Что называется парциальным давлением газа? Парциа́льное давление (лат. partialis — частичный, от лат. pars — часть) — давление отдельно взятого компонента газовой смеси. Общее давление газовой смеси является суммой парциальных давлений её компонентов.Общее давление газовой смеси является суммой парциальных давлений её компонентов.Закон Далтона: Парциальное давление идеального газа в смеси равно давлению, которое будет оказываться, если он занимает тот же объём при той же температуре. Причина этого в том, что между молекулами идеального газа не действуют силы притяжения или отталкивания, их соударения между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги, а время взаимодействия между молекулами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями. Реально существующие газы очень близко подходят к этому идеалу. Следствием этого является то, что общее давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений каждого газа в смеси, как это формулирует закон Дальтона. Например, дана смесь идеального газа из азота (N₂), водорода (H₂) и аммиака (NH₃):

17.Зачем надо проветривать сосуд перед проветривание в Лабе номер 3? Является ли обязательным удаление жидкости перед началом серии опытов с другой жидкостью? Следствием хаотического движения молекул является давление газа на стенки сосуда. Сила давления на стенки сосуда складывается из взаимодействий многочис- ленных молекул, все время ударяющихся об эту стенку и отскакивающих обратно. Благодаря хаотичности молекулярного движения в отдельные моменты число ударяющихся молекул и их скорости будут различными и несколько отличающимися в ту или иную сторону от средних значений этих величин. Но отклонения мгновенно измеряемых значений давления от среднего значения ничтожно малы и мы можем считать давление на стенки сосуда практически постоянным.

При испарении жидкости пары создают избыточное парциальное давление pn, измеряемое наклонным микроманометром.

ДЛя последующего опыта, в обязательном порядке необходимо проветривать рабочий объем сосуда, так как если давление ацетона испаряемого будет равно давлению насыщенного пара то мы не сможем наблюдать избыточное давление смеси, так парциальное давление смеси будет равным с давлением насыщенного пара.

19.В каких единицах измеряется давление в СИ? Какиевнесистемные единицы давления вы знаете? Давле́ние — физическая величина, численно равная силе F, действующей на единицу площади поверхности S перпендикулярно этой поверхности. В данной точке давление определяется как отношение нормальной составляющей силы , действующей на малый элемент поверхности, к его площади. Измерение давления газов и жидкостей выполняется с помощью манометров, дифманометров, вакуумметров, датчиков давления, атмосферного давления — барометрами, артериального давления — тонометрами. Давление измеряется в системе СИ в Паскалях! Но, Паскаль - это производная величина, равная 1 Па = 1 Н/м² ≡ 1 Дж/м³ ≡ 1 кг/(м·с²) ; Единица названа в честь французского физика и математика Блеза Паскаля. Другие внесистемные единицы измерения Давления: Бар=10⁵Па, 1 ат(атмосфера_техническая)= 98066,5Па; 1 атм(атмосфера_физическая)=101325Па; 1 мм рт.ст.= 133,322Па; 1 м вод. ст.= 9806,65Па; Переидем кратко к каждой единице отдельно: Бар-м. Атмосфера — внесистемная единица измерения давления, приблизительно равная атмосферному давлению на поверхности Земли на уровне Мирового океана. Миллиме́тр рту́тного столба́. — внесистемная единица измерения давления, равная 101 325 / 760 ≈ 133,322 368 4 Па; иногда называется «торр» (русское обозначение — торр, международное — Torr) в честь Эванджелиста Торричелли.