![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Молекулярно-кинетический смысл температуры.
Основное уравнение МКТ показывает, что давление прямо пропорционально произведению массы молекулы на средний квадрат скорости молекул и на концентрацию молекул. Оно получено теоретическим путем и не поддается прямой экспериментальной проверке, т.к. для этого надо научиться измерять все входящие в него микропараметры. Хотелось бы получить какое-нибудь следствие из этого уравнения, связывающее макропараметры, и проверить его на опыте. Преобразуем основное уравнение следующим образом:
Воспользуемся соотношением между средней кинетической энергией поступательного движения молекулы и абсолютной температурой:
Решая совместно, получим:
Итак, одну зависимость мы уже выявили: давление прямо пропорционально абсолютной температуре и при n = const. Проще всего добиться постоянства концентрации, замкнув газ в герметичный сосуд. Тогда количество молекул и объем газа будут величинами постоянными, постоянным будет и их отношение, т.е. концентрация (n = N / V). Соответствующий закон был действительно открыт в 1787 году французским физиком Шарлем. Попробуйте самостоятельно предсказать, пользуясь уравнением p = nkT, характер зависимости давления газа от его объема при постоянной температуре. Может быть, вам удастся предположить, как должен зависеть объем от абсолютной температуры при постоянном давлении?
Основное уравнение МКТ позволяет с помощью известных макропараметров – давления и плотности газа – вычислить среднюю квадратичную скорость молекул. 42. Работа сил электростатического поля при перемещении в нем заряда. Элементарная работа, совершаемая силой F при перемещении точечного электрического заряда где 43. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля. Потенциальный характер электростатического поля.
В случае, если в электростатическом поле точечного заряда Q из точки 1 в точку 2 вдоль какой-либо траектории (рис. 1) двигается другой точечный заряд Q0, то сила, которая приложена к заряду, совершает некоторую работу. Работа силы F на элементарном перемещении d l равна Так как d l /cosα =dr, то Работа при перемещении заряда Q0 из точки 1 в точку 2
от траектории перемещения не зависит, а определяется только положениями начальной 1 и конечной 2 точек. Значит, электростатическое поле точечного заряда является потенциальным, а электростатические силы — консервативными Из формулы (1) видно, что работа, которая совершается при перемещении электрического заряда во внешнем электростатическом поле по произвольному замкнутому пути L, равна нулю, т.е.
Если в качестве заряда, которого перемещают в электростатическом поле, взять единичный точечный положительный заряд, то элементарная работа сил поля на пути d l равна Е d l = E l d l, где E l = Ecosα — проекция вектора Е на направление элементарного перемещения. Тогда формулу (2) можно представить в виде
Интеграл Формула (3) верна только для электростатического поля. В дальнейшем будет показано, что с случае поля движущихся зарядов условие (3) не верно (для него циркуляция вектора напряженности отлична от нуля).
Рис.1 44. Потенциал и разность потенциалов. Потенциал точечного заряда. Потенциал электростатического поля — скалярная величина, равная отношению потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду: - энергетическая характеристика поля в данной точке. Потенциал не зависит от величины заряда, помещенного в это поле.
|