Основные положения молекулярно- кинетической теории. Вывод основного уравнения кинетической теории газов.

Молекулярно-кинетической теорией называют учение о строении и свойствах вещества на основе представления о существовании атомов и молекул как наименьших частиц химических веществ.

В основе молекулярно-кинетической теории лежат три основных положения:

1. Все вещества – жидкие, твердые и газообразные – образованы из мельчайших частиц – молекул, которые сами состоят из атомов («элементарных молекул»). Молекулы химического вещества могут быть простыми и сложными, т.е. состоять из одного или нескольких атомов. Молекулы и атомы представляют собой электрически нейтральные частицы. При определенных условиях молекулы и атомы могут приобретать дополнительный электрический заряд и превращаться в положительные или отрицательные ионы.

2. Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.

3. Частицы взаимодействуют друг с другом силами, имеющими электрическую природу. Гравитационное взаимодействие между частицами пренебрежимо мало.

4. Пусть имеется кубический сосуд с ребром длиной и одна частица массой в нём.

5. Обозначим скорость движения , тогда перед столкновением со стенкой сосуда импульс частицы равен , а после — , поэтому стенке передается импульс . Время, через которое частица сталкивается с одной и той же стенкой, равно .

6. Отсюда следует:

7.

8. Так как давление , следовательно сила

9. Подставив, получим:

10. Преобразовав:

11. Так как рассматривается кубический сосуд, то

12. Отсюда:

13. .

14. Соответственно, и .

15. Таким образом, для большого числа частиц верно следующее: , аналогично для осей y и z.

16. Поскольку , то . Это следует из того, что все направления движения молекул в хаотичной среде равновероятны.

17. Отсюда

18. или .

19. Пусть — среднее значение кинетической энергии всех молекул, тогда:

20. , откуда, используя то, что , а , имеем .

Б 20