φfizikzauglom

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 · ทฤษฎีจลน์ศาสตร์ระดับโมเลกุล

ก๊าซในอุดมคติและกระบวนการไอโซ

ความดันแก๊ส อุณหภูมิ สมการสถานะและกระบวนการแก๊ส

30 นาที27 บัตรทฤษฎี
เปิดบทเรียนเชิงโต้ตอบ

สื่อการสอน

แนวคิดพื้นฐาน

4

สมการ MKT พื้นฐาน

ความสัมพันธ์ระหว่างความดันของก๊าซในอุดมคติกับความเข้มข้น มวล และพลังงานเฉลี่ยของการเคลื่อนที่ของอนุภาค

ความดันมหภาคเกิดขึ้นจากการกระแทกของโมเลกุลต่อผนัง มันจะเพิ่มขึ้นเมื่อมีอนุภาคมากขึ้นหรือเคลื่อนที่เร็วขึ้น

อุณหภูมิสัมบูรณ์

อุณหภูมิในระดับเคลวินสัมพันธ์กับพลังงานจลน์เฉลี่ยของอนุภาค

กฎของแก๊สใช้เฉพาะเคลวินเท่านั้น อุณหภูมิสัมบูรณ์เกี่ยวข้องโดยตรงกับพลังงานจลน์เฉลี่ยของอนุภาค

สมการก๊าซในอุดมคติของสถานะ

ความสัมพันธ์ระหว่างความดัน ปริมาตร อุณหภูมิ และปริมาณของสารในก๊าซอุดมคติที่สมดุล

สำหรับก๊าซในอุดมคติจำนวนที่กำหนด พารามิเตอร์ p, V และ T ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างอิสระ: การเปลี่ยนสองจะเป็นตัวกำหนดก๊าซที่สาม

ไอโซโพรเซส

กระบวนการแก๊สที่พารามิเตอร์สถานะตัวใดตัวหนึ่งคงที่

ก่อนที่จะเลือกกฎหมาย คุณต้องกำหนดพารามิเตอร์คงที่: อุณหภูมิ ความดัน หรือปริมาตร ประเภทของการเชื่อมต่อระหว่างปริมาณที่เหลือขึ้นอยู่กับสิ่งนี้

สื่อการสอน

ปริมาณทางกายภาพ

7

ความเร็วกำลังสองเฉลี่ย

⟨v2⟩\langle v^2\rangle

ค่าเฉลี่ยของกำลังสองของความเร็วอนุภาค

หน่วย: ตารางเมตรต่อตารางวินาที · m2s2\frac{\mathrm{m}^2}{\mathrm{s}^2}

พลังงานจลน์เฉลี่ยของอนุภาค

⟨E⟩\langle E\rangle

พลังงานเฉลี่ยของการเคลื่อนที่เชิงความร้อนเชิงแปลของอนุภาค

หน่วย: จูล · Dzh\mathrm{Dzh}

ค่าคงที่ของ Boltzmann

kk

ค่าสัมประสิทธิ์การเชื่อมต่อระหว่างอุณหภูมิสัมบูรณ์และพลังงานอนุภาค

หน่วย: จูลต่อเคลวิน · DzhK\frac{\mathrm{Dzh}}{\mathrm{K}}

อุณหภูมิสัมบูรณ์

TT

อุณหภูมิที่วัดได้ในระดับเคลวิน

หน่วย: เคลวิน · K\mathrm{K}

อุณหภูมิเซลเซียส

tt

อุณหภูมิวัดเป็นหน่วยเซลเซียส

หน่วย: องศาเซลเซียส · ∘C{}^\circ\mathrm{C}

ความเร็วอาร์เอ็มเอส

vkvv_{\text{kv}}

รากของกำลังสองเฉลี่ยของความเร็วอนุภาค

หน่วย: เมตรต่อวินาที · ms\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}

ค่าคงที่ก๊าซสากล

RR

ค่าสัมประสิทธิ์ในสมการสถานะของก๊าซในอุดมคติ

หน่วย: จูลต่อโมลเคลวิน · Dzhmol⋅K\frac{\mathrm{Dzh}}{\mathrm{mol}\cdot\mathrm{K}}

สื่อการสอน

สูตรบทเรียน

16

สมการ MKT พื้นฐาน

p=13m0n⟨v2⟩=23n⟨E⟩p=\frac{1}{3}m_0n\langle v^2\rangle=\frac{2}{3}n\langle E\rangle

ความดันแก๊สถูกกำหนดโดยความเข้มข้น มวล และพลังงานเฉลี่ยของการเคลื่อนที่ของอนุภาค

พลังงานอนุภาคเฉลี่ยผ่านความเร็ว

⟨E⟩=m0⟨v2⟩2\langle E\rangle=\frac{m_0\langle v^2\rangle}{2}

พลังงานจลน์เฉลี่ยของอนุภาคถูกกำหนดโดยมวลและกำลังสองเฉลี่ยของความเร็ว

พลังงานอนุภาคเฉลี่ยผ่านอุณหภูมิ

⟨E⟩=32kT\langle E\rangle=\frac{3}{2}kT

พลังงานเฉลี่ยของการเคลื่อนที่เชิงแปลของอนุภาคที่มีอะตอมเดี่ยวเป็นสัดส่วนกับอุณหภูมิสัมบูรณ์

แรงดันแก๊สในอุดมคติ

p=nkTp=nkT

ความดันเท่ากับผลคูณของความเข้มข้น อุณหภูมิคงที่และอุณหภูมิสัมบูรณ์ของโบลต์ซมันน์

ความสัมพันธ์ระหว่างระดับอุณหภูมิ

T=273+tT=273+t

ค่าตัวเลขของอุณหภูมิในหน่วยเคลวินนั้นมากกว่าค่าในหน่วยเซลเซียสประมาณสองร้อยเจ็ดสิบสาม

ช่วงอุณหภูมิ

1 K=1 ∘C1\,\mathrm{K}=1\,{}^\circ\mathrm{C}

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิหนึ่งเคลวินเท่ากับการเปลี่ยนแปลงหนึ่งองศาเซลเซียส

ความเร็วอาร์เอ็มเอส

vkv=3RTMv_{\text{kv}}=\sqrt{\frac{3RT}{M}}

ความเร็วเฉลี่ยรากของอนุภาคจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิและลดลงตามมวลโมเลกุล

สมการคลาเปรอง-เมนเดเลเยฟ

pV=mMRTpV=\frac{m}{M}RT

ผลคูณของความดันและปริมาตรถูกกำหนดโดยปริมาณของสารและอุณหภูมิ

สมการสถานะผ่านความหนาแน่น

pM=ρRTpM=\rho RT

ความดัน มวลโมลาร์ ความหนาแน่น และอุณหภูมิของก๊าซในอุดมคติมีความสัมพันธ์กันด้วยสมการเดียว

ความหนาแน่นของก๊าซผ่านอนุภาค

ρ=mV=m0n\rho=\frac{m}{V}=m_0n

ความหนาแน่นของก๊าซเท่ากับมวลคูณปริมาตรและผลคูณของมวลของอนุภาคและความเข้มข้น

กฎหมายยูไนเต็ดแก๊ส

pVT=const\frac{pV}{T}=\mathrm{const}

สำหรับปริมาณคงที่ของก๊าซในอุดมคติ อัตราส่วนของผลิตภัณฑ์ของความดันและปริมาตรต่ออุณหภูมิจะคงที่

กฎหมายบอยล์-มาริออต

pV=constpV=\mathrm{const}

ที่อุณหภูมิคงที่ ผลคูณของความดันและปริมาตรจะคงที่

สภาพสินค้า: อุณหภูมิและปริมาณของก๊าซคงที่

กฎของชาร์ลส์

pT=const\frac{p}{T}=\mathrm{const}

ที่ปริมาตรคงที่ อัตราส่วนของความดันต่ออุณหภูมิสัมบูรณ์จะคงที่

สภาพสินค้า: ปริมาตรและปริมาณของก๊าซคงที่

กฎของเกย์-ลุสซัก

VT=const\frac{V}{T}=\mathrm{const}

ที่ความดันคงที่ อัตราส่วนของปริมาตรต่ออุณหภูมิสัมบูรณ์จะคงที่

สภาพสินค้า: ความดันและปริมาณของก๊าซคงที่

ค่าคงที่ของ Boltzmann

k=1,38⋅10−23 DzhKk=1{,}38\cdot10^{-23}\,\frac{\mathrm{Dzh}}{\mathrm{K}}

ค่าคงที่ของ Boltzmann เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิกับพลังงานของแต่ละอนุภาค

ค่าคงที่ก๊าซสากล

R=8,31 Dzhmol⋅KR=8{,}31\,\frac{\mathrm{Dzh}}{\mathrm{mol}\cdot\mathrm{K}}

ค่าคงที่ก๊าซสากลสัมพันธ์กับพารามิเตอร์มหภาคของก๊าซในอุดมคติ

ไดเรกทอรี

สูตรที่เกี่ยวข้อง

ความเร็วv · เมตร/วินาทีอุณหภูมิT, t · เค, °ซ

การปฏิบัติ

งานในหัวข้อ

ทฤษฎีจลน์ศาสตร์ระดับโมเลกุล10 ชั้นเรียน · 12 โจทย์