Teoria cinetica a gazelor

16

description

În cadrul fizicii statistice, teoria cinetică a gazelor studiază comportarea macroscopică a gazelor pornind de la studiul statistic al dinamicii particulelor componente. Inițiatorii acestui studiu au fost James Clerk Maxwell și Ludwig Boltzmann. Analiza teoretică a mișcării browniene efectuată de Albert Einstein în 1905, pe baza datelor experimentale existente atunci, a arătat că teoria cinetică este un argument în favoarea existenței atomilor și moleculelor.

Transcript of Teoria cinetica a gazelor

  • = 1,6726 1027 , = 1,6021 10

    19

    , = 0

    = 9,1093 1031 , = 1,6021 10

    19

  • a substanei explic proprietile termice ale corpurilor plecnd de la legile mecanicii clasice .

  • Gay-Lussac -

    Ex: 1 2 + 1 2 = 2

    Avogadro-

    = 6,0221 1023 1

  • 1 = 1,6605 1027

    : =

    1

    12

    612

    = 12

    6

    12

    Exemple:

    mrime fundamental

    =

    =

    , numrul de protoni din nucleu

    numrul total de protoni i neutroni din nucleul atomic

  • : =

    []=

    : =

    [] =

    3

    = 22,4139 103

    3

  • :

    D. Bernoulli (1738) prima explicatie a presiunii din punct de vedere molecular

    Figura 1. Experimentul folosit de

    Bernoulli n 1738 pentru a explica

    presiunea gazului utiliznd o descriere

    molecular a acestuia

  • =1

    3

    2 =

    2

    3

    2

    2 =

    2

    2

    []=[][]

    = 1

    2= 1

    x

    z

    y

    L

    L

    L

    m

    Figura 2. Un recipient cubic de latur L ce

    conine un gaz ideal. Molecula se deplaseaz

    cu viteza . n partea dreapt a figuri este

    reprezentat ciocnirea elastic a moleculei cu

    peretele vasului ce conduce la schimbarea

    semnului vitezei pe axa ox.

  • presiunea hidrostatic:

    =

    Formula barometric:

    = 0

    =

    = = 0

    = ,,

    ,

    + , +

    Figura 1. Coloan vertical de aer cu densitatea i temperatura . Presiunea atmosferic lasuprafaa Pmntului (la = ) este , iar laaltitudinea este .

  • 1 = 2 2

    3

    2

    2 1=

    2

    3

    2

    2 2

    2

    3 2

    2~

    2

    3 2

    2=

    ~ = 1,38 1023

    =2

    3 2

    2

    Figura 3. Cilindru nchis i izolat ce conine

    un gaz ideal divizat de un piston mobil. Dup

    perturbarea strii de echilibru termodinamic,

    pistonul se va deplasa pn la stabilirea unui

    nou echilibru.

    , ,

  • relaia care leag presiunea, temperatura ivolumul unui gaz.

    Din = =

    = 8,314

    = sau

  • Pentru un gaz ideal format din N molecule:

    =3

    2 sau =

    3

    2

    =3

    2 =

    3

    2

  • = 2 =2

    =3

    =

    3

    Gazul (/) (/)

    2,016 1902

    4,00 1352

    18,0 637

    20,1 602

    28,0 511

    28,0 511

    28,8 504

    30,0 494

    32,0 478

    44,0 408

    64,1 338

  • = . =

    = .

    =

    >

    0

    Figura 4. Reprezentarea legii

    transformrii izoterme n

    coordonate (, ).

    >

    V

    T

    = .

    0

    Figura 5. Reprezentarea legii

    transformrii izobare n

    coordonate (, ).

  • = .

    =

    p

    T

    = .

    0

    Figura 6. Reprezentarea legii

    transformrii izocore n

    coordonate (, ).

  • = .

    Pentru un amestec de gaze inerte diferite:

    = 1 + 2 + 3 ++ +

    = 1

    + 2

    + 3

    + +

    + = 1 + 2 + 3 ++ +

    .