Главная >> Физика 10 кл. Мякишев

 

Глава 9. Молекулярно-кинетическая теория идеального газа

 

§ 61. Измерение скоростей молекул газа

    Можно ли, зная температуру, вычислить среднюю кинетическую энергию молекул газа? среднюю скорость молекулы?

    А можно ли эту скорость измерить?

Средняя скорость теплового движения молекул

Уравнение (9.16) даёт возможность найти средний квадрат скорости движения молекулы. Подставив в это уравнение получим выражение для среднего значения квадрата скорости:

Выражение для среднего значения квадрата скорости

Запомни
Средней квадратичной скоростью называется величина

Средней квадратичной скоростью называется величина

Из-за столкновения траектория каждой молекулы представляет собой запутанную ломаную линию

Вычисляя по формуле (9.19) скорость молекул, например азота при t = 0 °С, получаем Молекулы водорода при той же температуре имеют среднюю квадратичную скорость Эти скорости велики, но так как молекулы газа движутся хаотично, непрерывно сталкиваясь друг с другом, и время между двумя столкновениями мало, то расстояние, которое пролетают молекулы также невелико. Из-за столкновения траектория каждой молекулы представляет собой запутанную ломаную линию (рис. 9.6). Большие скорости молекула имеет на прямолинейных отрезках ломаной. Как видно из рисунка, при перемещении молекулы из точки А в точку В пройденный ею путь оказывается гораздо больше расстояния АВ. При атмосферном давлении это расстояние порядка 10-5 см.

Когда впервые были получены эти числа (вторая половина XIX в.), многие физики были ошеломлены. Скорости молекул газа по расчётам оказались больше, чем скорости артиллерийских снарядов! На этом основании высказывали даже сомнения в справедливости кинетической теории. Ведь известно, что запахи распространяются довольно медленно: нужно время порядка десятков секунд, чтобы запах духов, пролитых в одном углу комнаты, распространился до другого угла.

Продолжение >>>