МКТ и законы идеального газа
Молекулярно-кинетическая теория, уравнение Менделеева–Клапейрона и изопроцессы
Молекулярно-кинетическая теория (МКТ) исходит из того, что вещество состоит из молекул, находящихся в непрерывном движении и взаимодействующих между собой. Количество вещества находится по формуле , где — молярная масса, 1/моль — число Авогадро. Состояние идеального газа описывается уравнением Менделеева–Клапейрона: , где Дж/(моль·К), а температура всегда берётся в кельвинах (). В изопроцессах один из параметров состояния газа остаётся постоянным: изотермический (, — Бойль–Мариотт), изобарный (, — Гей-Люссак), изохорный (, — Шарль). Пример: при К для моль идеального газа, занимающего объём м³, Па Па. Объединённый закон газов: .
Ключевые термины
| Величина | Формула | Единица |
|---|---|---|
| Количество вещества | моль | |
| Уравнение состояния | Па·м³ | |
| Абсолютная температура | К | |
| Давление (через концентрацию) | Па | |
| Основное уравнение МКТ | Па | |
| Средняя кинетическая энергия | Дж |
Дж/(моль·К), Дж/К, 1/моль.
| Процесс | Постоянная величина | Закон | Автор |
|---|---|---|---|
| Изотермический | Бойль–Мариотт | ||
| Изобарный | Гей-Люссак | ||
| Изохорный | Шарль |
Объединённый закон газов: .
- 1Дано: моль, К, м³, Дж/(моль·К).
- 2Формула: Из уравнения выражаем .
- 3Вычисление: .
- 4Результат: Па Па.
- 1Дано: Па, м³, К; м³, К.
- 2Формула: , откуда .
- 3Вычисление: .
- 4Результат: Па.
Всегда переводи температуру в кельвины: . Например, К, К.
Не применяй формулу количества вещества в обратном порядке: , то есть моль, а не .
— универсальная газовая постоянная ; не путай её с постоянной Больцмана Дж/К.
В изобарном процессе объём прямо пропорционален самой температуре (), а не её квадрату.
Среднеквадратичная скорость : если температура увеличится в 4 раза, скорость возрастёт лишь в 2 раза.
Правила
- 1Количество вещества: ( 1/моль).
- 2Уравнение Менделеева–Клапейрона: ( Дж/(моль·К), ).
- 3Объединённый закон газов: .
- 4Изопроцессы: изотермический , изобарный , изохорный .
- 5Основное уравнение МКТ: ; средняя кинетическая энергия .
Тренировка
15 лёгких · 15 средних · 15 сложных
В каждом тесте — 10 случайных вопросов