Прагляд зыходнага тэксту старонкі Кінетычная тэорыя газаў

'''Кінеты́чная тэо́рыя газаў''' тлумачыць [[тэрмадынаміка|тэрмадынамічныя]] ўласцівасці [[рэчыва]]ў у газападобным стане, зыходзячы з іх [[малекулярная будова рэчыва|малекулярнай будовы]] і таго, што кожная [[малекула]] газу рухаецца па законах [[класічная механіка|механікі]]. Яна прыдатная для цел, уласцівасці якіх адпавядаюць уласцівасцям [[ідэальны газ|ідэальных газаў]].

== Асноўныя палажэнні малекулярна-кінетычнай тэорыі ==
Малекулярна-кінэтычная тэорыя (скарочана МКТ) узнікла ў [[XIX стагоддзе|XIX стагоддзі]] і якая разглядае будову рэчыва, у асноўным газаў, з пункту гледжання трох асноўных набліжана верных палажэнняў:<ref>Фізіка: вучэб. дапам. для 10-га кл. устаноў агул. сярэд. адукацыі з беларус. мовай навучання / А. У. Грамыка і інш.; пер. з рускай мовы М. Н. Гальпяровіча, Т. У. Данілавай, Г. І. Кашэўнікавай. — Мн.: Адукацыя і выхаванне, 2013. — 272 с.: іл. ISBN 978-985-471-584-1</ref>
# Рэчыва мае дыскрэтную будову, г. зн. складаецца з мікраскапічных часціц [[Часціца|часціц]]: атамаў, [[Малекула|малекул]] і іонаў;
# Часціцы рэчыва знаходзяцца ў [[бесперапынным хаатычным руху]] (цеплавым);
# Часціцы рэчыва ўзаемадзейнічаюць паміж сабой шляхам [[абсалютна пругкіх сутыкненняў]];

МКТ у свой час была адной з самых паспяховых фізічных тэорый і была пацверджана цэлым шэрагам вопытных фактаў. Асноўнымі доказамі палажэнняў МКТ сталі:
# [[Дыфузія|Дыфузія;]]
# [[Броўнаўскі рух|Броўнаўскі рух;]]
# Змяненне [[агрэгатных станаў]] рэчыва;

На аснове МКТ развіты цэлы шэраг раздзелаў сучаснай [[Фізіка|фізікі]], у прыватнасці, [[фізічная кінетыка]] і [[статыстычная механіка]]. У гэтых раздзелах фізікі вывучаюцца не толькі малекулярныя (атамныя або іонныя) сістэмы, якія знаходзяцца не толькі ў «цеплавым» руху, і ўзаемадзейнічаюць не толькі праз абсалютна пругкія сутыкнення. Асноўнае ўраўненне МКТ звязвае макраскапічныя параметры ([[ціск]], [[Аб’ём|аб’ём]], [[тэмпература]]) тэрмадынамічнай сістэмы з мікраскапічнымі ([[маса малекул]], [[сярэдняя хуткасць]] іх руху).

== Асноўнае ўраўненне кінетычнай тэорыі ==
Асноўнае [[ураўненне|ўраўне́нне]] кінетычнай тэорыі вызначае залежнасць [[ціск|ціску]] газу ад [[кінетычная энергія|кінетычнай энергіі]] яго малекул. З гэтага ўраўнення вынікае, што [[тэмпература]] цела ёсць мера кінетычнай энергіі яго часціц.

<math>p = \frac{\rho {\bar v}^2} 3</math>

дзе <math>\rho</math> — [[шчыльнасць]] газа; <math><v></math> — [[сярэднеквадратычная велічыня|сярэднеквадратычная]] [[хуткасць]] [[механічны рух|руху]] яго [[малекула|малекул]].

=== Вывад ===

Разгледзім ідэальны газ, які знаходзіцца ў зачыненым сасудзе, які мае форму [[паралелепіпед]]а са сценкамі [[плошча|плошчы]] <math>S</math>, адлегласць між якімі складае <math>l</math>.

Сутыкненні малекул са сценкамі з'яўляюцца [[пругкае сутыкненне|пругкімі]]. Гэта значыць, што малекулы захоўваюць сваю хуткасць, яле змяняюць яе напрамак на супрацьлеглы (дакладней, змяняецца на супрацьлеглую велічыня [[Праекцыя, геаметрыя|праекцыі]] [[Вектар (матэматыка)|вектара]] хуткасці <math>v_{x_i}</math> на напрамак [[перпендыкуляр|нармалі]] да сценкі. Змяненне [[імпульс]]а малекулы пры гэтым складае

<math>\Delta p_i = 2 m_i v_{x_i}</math>

дзе <math>m_i</math> — [[маса]] малекулы.

Сутыкненні малекулы са сценкай адбываюцца праз [[час]]

<math>\Delta t_i = \frac {2 l} v_{x_i}</math>

Адсюль вынікае, што сярэдняя [[сіла]], з якой малекула ўздзейнічае на сценку, складае

<math>F_i = \frac {\Delta p_i} {\Delta t_i} = \frac {m_i v_{x_i}^2} l</math>

Агульная сіла ўздзеяння газу на сценку складаецца з N складнікаў, дзе N — колькасць малекул у сасудзе.

<math>F = \sum \limits_{i=1}^N F_i = \sum \limits_{i=1}^N \frac {m_i v_{x_i}^2} l = \frac {m_i} l \sum \limits_{i=1}^N {v_{x_i}^2} = \frac {N m_i {\bar v_x}^2} l</math>

дзе <math>\bar v_x</math> — сярэднеквадратычная хуткасць руху малекул па восі x.

Калі выразіць колькасць малекул праз іх канцэнтрацыю n (колькасць, аднесеную да аб'ёму), атрымаем

<math>F = \frac {n V m_i {\bar v_x}^2} l = n S m_i {\bar v_x}^2 = \rho S {\bar v_x}^2</math>

дзе V — [[аб'ём]] сасуда, <math>\rho</math> — [[шчыльнасць]] газу.

Паколькі ціск — гэта сіла, аднесеная да плошчы, то

<math>p = \rho {\bar v_x}^2</math>

Паколькі <math>\bar v_x = \bar v_y = \bar v_z</math> і, у той жа час, <math>{\bar v_x}^2 + {\bar v_y}^2 + {\bar v_z}^2 = {\bar v}^2</math>, то <math>{\bar v_x}^2 = {\bar v_y}^2 = {\bar v_z}^2 = \frac {{\bar v}^2} 3</math>

Такім чынам,

<math>p = \frac {\rho {\bar v}^2} 3</math>

== Гл. таксама ==

* [[Фізічная кінетыка]]
* [[Статыстычная механіка]]
* [[Статыстычная фізіка]]

{{зноскі}}

== Літаратура ==
* ''Гиршфельд Дж., Кертисс Ч., Берд Р.'' Молекулярная теория газов и жидкостей. М., 1961. {{ref-ru}}
* ''Френкель Я. И.'' Кинетическая теория жидкостей. Л., 1975. {{ref-ru}}
* ''Кикоин А. К., Кикоин И. К.'' Молекулярная физика. М., 1976. {{ref-ru}}
* ''Раманаў Г. С.'' Кінетычная тэорыя газаў // {{Крыніцы/БЭ|8}}
{{Бібліяінфармацыя}}
[[Катэгорыя:Статыстычная фізіка]]