рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Образование
/
Характерные скорости молекул газа. Опыт Штерна

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Характерные скорости молекул газа. Опыт Штерна

Характерные скорости молекул газа. Опыт Штерна - раздел Образование, Основные положения молекулярно-кинетической теории. Масса и размер молекул 1....

1.-наиболее вероятная скорость молекул

Запишем еще раз функцию распределения Максвелла молекул по скоростям и приведем ее график для некоторой температуры Т (рис. 2.5)

.Из графика видно, что существует некоторая

скорость молекул, при которой функция распределения имеет максимальное значение.

Скорость молекул, при которой функция распределения имеет максимальное значение, называется наиболее вероятной скоростью молекул. Чтобы найти выражение для , возьмем производную от , и приравняем ее нулю.

.Это выражение обращается в ноль при . Таким образом, мы получили формулу наиболее вероятной скорости молекул при данной температуре Т: где m – масса молекулы.

2.-средняя квадратичная скорость молекул.

Для нахождения средней квадратичной скорости молекул можно воспользоваться выражением для средней кинетической энергии <e> поступательного движения молекул ,, или вычислить интеграл

- средняя квадратичная скорость молекул

3. -средняя арифметическая скорость молекул.

- средняя арифметическая скорость молеку

Воспользовавшись соотношением , формулы для характерных скоростей молекул можно представить в виде

- наиболее вероятная скорость молекул,

- средняя квадратичная скорость молекул,

- средняя арифметическая скорость молекул.

Опыт Штерна (1920 г.)

Экспериментальная установка (рис. 2.6) представляет собой два находящихся в вакууме жестко связанных между собой коаксиальных цилиндра, по оси которых натянута платиновая нить, покрытая серебром. Малый цилиндр радиуса r имеет вертикальную щель. Если по нити пропустить электрический ток, она будет нагреваться, серебро будет испарятся, его атомы будут пролетать через щель и осаждаться на большом цилиндре радиуса R, образуя изображение узкой щели в виде узкой полоски почернения серебра.

Толщина осевшего слоя серебра при этом будет описываться распределением Гаусса. Картина изменится, если установку привести во вращение с угловой скоростью w. Изображение щели будет размыто с ярко выраженным максимумом. Это говорит о том, что атомы серебра имеют неодинаковые скорости, вследствие этого они имеют разные времена пробега и, поскольку цилиндр вращается, будут достигать его поверхности в разных точках. Наличие максимума в почернении, говорит о том, что имеется некоторая наиболее вероятная скорость атомов серебра. При этом простые вычисления дают возможность оценить скорость v атомов серебра. Приравнивая время пролета атомов между поверхностями цилиндров и время, в течение которого точки поверхности большого цилиндра сместились на l, получим:

Скорость атомов серебра оказалась очень большой, порядка .

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Основные положения молекулярно-кинетической теории. Масса и размер молекул

М К т Изучает свойства вещества давление температуру и так далее как суммарный результат действий молекул при этом пользуется статическим...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Характерные скорости молекул газа. Опыт Штерна

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Основные положения молекулярно-кинетической теории
1. Все вещества состоят из мельчайших частиц - атомов и молекул. 2. Молекулы и атомы любого вещества находятся в непрерывном хаотическом движении, которое называется тепловым движением

Масса и размеры молекул
Для характеристики масс атомов и молекул применяются следующие величины: Атомная масса – масса атома вещества, выраженная в а.е.м. Молекулярная масса – масса

Термодинамические параметры и процессы. Урав-е сост-я идеального газа.
Для описания состояния термодинамической системы вводятся физические величины, которые называются термодинамическими параметрами или параметрами состояния системы. Обычно в качестве термодин

Основное ур-е молекулярно-кинетической теории гага.
1) Молекулы газа движутся только вдоль трех взаимно перпендикулярных направлений. Если в сосуде содержится N молекул, то в любой момент времени вдоль каждой из осей координат будет двигаться

Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия ИГ
Числом степеней свободы i системы называется количество независимых величин, с помощью которых может быть задано положение системы. Так, положение в пространстве материальной точки полностью

Максвелловское распределение энергии по степеням свободы молекул газа. Внутренняя энергия идеального газа
В случае идеального газа число молекул в единице объема, имеющих значение компоненты скорости в интервале от vx до vx + dvx может быть представ

Больцмановское распределение частиц газа по потенциальной энергии. Распределение Максвелла-Больцмана.
Если газ находится во внешнем силовом поле, то частицы газа обладают потенциальной энергией eп . Распределение молекул идеального газа по высоте в однородном гравитационном поле.

Средняя длина свободного пробега молекул газа. Понятие о вакууме
Под средней длиной свободного пробега понимают среднее расстояние, которое проходит молекула между двумя последовательными соударениями. За секунду молекула в среднем проходит расстояние,

Явление переноса: теплопроводность ИГ
Явления переноса в газах. Общие закономерности. Беспорядочность теплового движения молекул газа, непрерывные соударения между ними приводят к постоянному перемешиванию частиц и изменению и

Диффузия и внутреннее трение в идеальном газе
Явление переноса — диффузия — заключается в самопроизвольном взаимном проникновении и перемешивании частиц двух соприкасающихся газов, жидкостей и даже твердых тел. При этом различают самодиффузию

Первое начало термодинамики. Теплоемкость ИГ. Работа газа при изменении его объема
Первое начало термодинамики: Количество теплоты, сообщённое газу, идёт на приращение внутренней энергии газа и на совершенигазом работы над внешними телами.

Термодинамика изохорического процесса: V=const.
Рассмотрим закон, описывающий этот процесс, и его график в координатах (P,V). Этот закон является частным случаем уравнения Менделеева-Клапейрона (уравнения состояния идеального газа)

Термодинамика изотермического процесса: T=const.
Приведем закон, описывающий этот процесс, и его график в координатах (P,V). Рассмотрев два состояния идеального газа 1 и 2, получим

Термодинамика адиабатического процесса: dQ=0.
Адиабатический процесс - это процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой. Поскольку dQ = 0, то первое начало термодинамики принимает вид:

Политропические процессы
Политропическими процессами называются процессы, при которых теплоемкость газа остается постоянной. Найдем уравнение состояния идеального газа при политропическом процессе, т.е. уравнение

Второе начало термодинамики. Цикл Карно
Второе начало термодинамики:Невозможно построить периодически действующую тепловую машину, которая бы всю подводимую к ней теплоту превращала в работу, т.е. всегда

Энтропия и 2-е начало трмодинамики
Энтропия – это такая функция состояния, дифференциал которой определяется отношением:

Реальный газ. Уравнение Ван-дер-Ваальса и его анализ. Критическое состояние и его параметры.
Реальный газ — газ, который не описывается уравнением состояния идеального газа Клапейрона — Менделеева. Зависимости между его параметрами показывают, что молекулы в реальном газе взаимоде