Strona główna

274. Teoria kinetyczno-molekularna

Pojęcia wykorzystywane w zadaniach z termodynamiki - teorii kinetyczno-molekularnej

Zadanie

Obliczyć średnią szybkość cząsteczek azotu w temperaturze 300 K.

Masa molowa - masa jednego mola azotu (cząsteczek) - 0,028 kg.

trzy stany skupienia

Ważne pojęcia termodynamiki potrzebne do rozumienia zagadnień związanych z gazami

Energia kinetyczna cząsteczki gazu doskonałego.

Cząsteczki dwuatomowe.

Chaotyczny ruch cząsteczek gazu.

Ruch postępowy cząsteczek gazu.

Ruch obrotowy cząsteczek gazu.

Temperatura jako miara średniej energii kinetycznej cząsteczek gazu.

Prędkość cząsteczek gazu doskonałego.

Masa molowa

Stała gazowa

Stała Boltzmanna

Zadanie

Obliczyć średnią szybkość cząsteczek azotu w temperaturze T=300K.

Masa molowa - masa jednego mola azotu (cząsteczek) - 0,028 kg.

Rozwiązanie

Cząsteczki dwuatomowe mają średnią energię kinetyczną większą niż cząsteczki jednoatomowe.

Oprócz ruchu postępowego cząsteczek dwuatomowych trzeba uwzględnić także ich ruch obrotowy.

1. Energia kinetyczna ruchu postępowego jednej cząsteczki dwuatomowej gazu

Teoria kinetyczno-molekularna. Energia kinetyczna ruchu postępowego jednej cząsteczki dwuatomowej gazu

k - stała Boltzmanna

T - temperatura gazu w skali Kelwina

2. Związek między stałą Boltzmanna a stałą gazową i liczbą Avogadra

Teoria kinetyczno-molekularna. Energia kinetyczna ruchu postępowego jednej cząsteczki dwuatomowej gazu

R - stała gazowa
NA - liczba Avogadro

Po podstawieniu do wyrażenia na energię kinetyczną pojedynczej cząsteczki otrzymamy

3. Wyrażenie na energię kinetyczną ruchu postępowego jednej cząsteczki gazu

Teoria kinetyczno-molekularna. Energia kinetyczna ruchu postępowego jednej cząsteczki dwuatomowej gazu

4. Klasyczny wzór na energię kinetyczną ruchu postępowego cząsteczki

Teoria kinetyczno-molekularna. Energia kinetyczna ruchu postępowego jednej cząsteczki dwuatomowej gazu

Klasyczne wyrażenie na energię kinetyczną wyraża to iloczyn masy i kwadratu szybkości chwilowej (prędkości chwilowej) podzielony przez dwa

m1 - masa jednej cząsteczki
v - szybkość średnia kwadratowa cząsteczki

5. Masa jednej cząsteczki - związek między masą molową a liczbą Avogadro

Teoria kinetyczno-molekularna. Energia kinetyczna ruchu postępowego jednej cząsteczki dwuatomowej gazu

Po podstawieniu otrzymamy

6. Wzór na energię kinetyczną

Teoria kinetyczno-molekularna. Energia kinetyczna ruchu postępowego jednej cząsteczki dwuatomowej gazu

Wyrażenia na energię kinetyczną porównamy i otrzymamy

7. Równość dwóch wyrażeń na energię kinetyczną

Teoria kinetyczno-molekularna. Energia kinetyczna ruchu postępowego jednej cząsteczki dwuatomowej gazu

Po podstawieniu danych liczbowych do końcowego wzoru na prędkość cząsteczki

8. Wartość prędkość cząsteczki azotu

Teoria kinetyczno-molekularna. Energia kinetyczna ruchu postępowego jednej cząsteczki dwuatomowej gazu

1141. Wzory z fizyki - wzory potrzebne do rozwiązywania zadań

2. Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?

223. Energia potencjalna grawitacyjna w centralnym polu grawitacyjnym

7. Obliczenie masy Słońca Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?

1130. Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego

1074. Pierwsza prędkość kosmiczna dla Ziemi. Z jaką prędkością porusza sisztuczny satelita Ziemi?

10. Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.

432. Rozwiązane zadania z kinematyki

1192. Wielkości opisujące ruch ciała - przykłady obliczania - przemieszczenie ciała - wektor zmiany położenia ciała.

4001. Obliczanie szybkości średniej ruchu ciała.

Pocisk o masie m grzęźnie w desce po przebyciu odległości d. Przed uderzeniem w deskę pocisk poruszał się prostopadle do deski z prędkością v. Obliczyć siłę F działającą na pocisk w desce. Przyjąć odpowiednie założenia.

241. Rozwiązanie

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki


Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?