По физике дали посмотреть видео ролик но смотреть его сейчас нет не сил не времени даже нет настроения я бы хотела чтобы по этому видео был сделан конспект со всем главным и основным текстом всё самок важное вот текст а видео: [00:02] Урок сегодня. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. На этом уроке мы с вами познакомимся с ещё одной физической моделью, идеальным газом. Рассмотрим существенные признаки идеального газа. Познакомимся с механизмом возникновения давления газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории строения вещества. А также найдём связь между давлением идеального газа и средней кинетической энергией поступательного движения его молекул. На прошлых уроках мы с вами познакомились с молекулярно-кинетической теорией строения вещества, в основе которой лежат три положения о том, что все вещества состоят из мельчайших частиц, которые находятся в непрерывном тепловом движении и между которыми существуют силы молекулярного взаимодействия. [01:07] Также мы с вами вспомнили строение твёрдых тел, жидкостей и газов. Очевидно, что самым простым из всех агрегатных состояний вещества является газообразное. Поэтому изучение свойств веществ и начинают с газов. [01:30] Интересно, что впервые термин «газ», а «газ» в переводе с греческого означает «хаос», был введён лишь в начале 17 века нидерландским химиком Яном Баптистом Ван Гельмонтом. На прошлом уроке мы с вами говорили о том, что молекулы газа находятся на значительном расстоянии друг от друга и способны к неограниченному расширению. Даже при редких в масштабах молекул столкновениях сил притяжения не хватает, чтобы удержать молекулы друг возле друга. [02:03] Сталкиваясь, они разлетаются в разные стороны, подобно бильярдным шарам. Все это приводит к тому, что средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа намного больше средней потенциальной энергии их взаимодействия. Поэтому часто значением последней мы пренебрегаем. Это даёт нам право воспользоваться моделью идеального газа. Итак, идеальный газ — это модель газа, удовлетворяющая следующим условиям. Молекулы газа можно считать материальными точками, которые хаотически движутся. [02:40] Силы взаимодействия между молекулами идеального газа практически отсутствуют, они действуют только при столкновении молекул. При столкновениях молекулы идеального газа ведут себя как абсолютно упругие шарики. При изучении механики мы с вами вводили понятие механической системы тел и говорили о том, что состояние любой механической системы определяется её параметрами, координатами, скоростями и импульсами. В тепловых процессах основными физическими величинами, характеризующими некоторое количество идеального газа как макроскопическую систему, являются давление, объем и абсолютная температура. Эти физические величины называют макроскопическими параметрами состояния газа. [03:36] А к микроскопическим параметрам состояния газа относят индивидуальные характеристики молекул, массу отдельной молекулы, её скорость, импульс и кинетическую энергию теплового движения. Одна из важнейших задач молекулярно-кинетической теории состоит в установлении связи между макроскопическими и микроскопическими параметрами. Найдем эту связь. Для этого предположим, что у нас есть закрытый сосуд в форме куба, в котором находится идеальный одноатомный газ, находящийся в термодинамическом равновесии. Так принято называть состояние, в котором все макроскопические параметры газа остаются неизменными во времени по всему объёму. Еще в седьмом классе мы говорили о том, что газ, находящийся в сосуде, будет оказывать давление на его стенки. [04:34] С точки зрения молекулярно-кинетической теории, это давление вызвано ударом молекул газа о стенки сосуда. Очень слабые силы ударов отдельных молекул складываются для громадного количества молекул в значительную по величине и почти постоянную силу, действующую на тело. Усредненное по времени значение этой силы, отнесённое к единичной площадке, и есть давление газа. Итак, пусть молекула идеального газа массой m0 движется перпендикулярно стенке куба с некоторой постоянной скоростью. В результате абсолютно упругого удара состенкой сосуда молекула газа передаст участку стенки определённый импульс, а направление скорости молекулы изменится на противоположное. [05:25] Тогда проекция изменения её импульса будет равна разности проекции импульсов до и после взаимодействия. Для определения давления на стенку куба необходимо вычислить совокупное воздействие молекул на неё за некоторый промежуток времени. Для этого необходимо умножить изменение импульса одной молекулы на полное число молекул, ударяющихся о стенку за данный промежуток времени. Теперь предположим, что в кубе хаотично движется n молекул. [06:01] Так как газ у нас находится в термодинамическом равновесии, то из-за беспорядочного движения молекул результат их удара о стенки таков, как если бы треть всех молекул двигалась прямолинейно между правой и левой стенкой, треть между передней и задней стенкой и треть между верхней стенкой и нижней. А так как все направления в пространстве равноправны, то число молекул, летящих к выбранной грани куба, составляют шестую часть всех молекул, заключённых в сосуде. Выберем промежуток времени таким образом, чтобы все молекулы, находящиеся в сосуде, успели хотя бы раз столкнуться с одной из граней куба. При этом время полёта молекулы от одной грани до другой будет определяться отношением длины ребра куба к скорости молекулы. Тогда суммарное изменение импульса молекул за счёт столкновения с выбранной гранью за время Δt будет определяться выражением, которое вы видите на экране. С другой стороны, мы с вами знаем, что изменение импульса молекул может быть определено и на основании второго закона Ньютона, записанного в импульсной форме. Здесь F с чертой — это средняя сила реакции, действующая со стороны грани сосуда на молекулы. Она по третьему закону Ньютона равна по модулю силе, с которой поток молекул воздействовал на стенку. Теперь вспомним, что по определению давление газа — это средняя сила воздействия его молекул, отнесённая к единице площади. Значение средней силы мы выразим из второго закона Ньютона. А время полёта молекулы от одной грани до другой мы с вами нашли ранее. Давайте подставим выражение для промежутка времени и средней силы в формулу давления. [08:10] Теперь вспомним, что произведение площади грани на её ребро — это есть объем куба. В нашем случае это объем сосуда, в котором находится газ. А число молекул газа в единице объёма — это концентрация молекул. Таким образом, мы с вами нашли давление газа для идеального случая. [08:34] В реальных же условиях молекулы движутся не только хаотически, но и имеют различные скорости, что не было нами учтено. Однако, как показали расчёты, среднее значение модуля этих скоростей имеет вполне определённое значение. То же самое будет относиться и к среднему значению квадрата скорости молекул. Перепишем формулу для давления газа с учётом этой поправки. Полученное нами уравнение носит название основного уравнения молекулярно-кинетической теории газов. Оно связывает макроскопическую величину, давление, которое может быть непосредственно измерено, с микроскопическими параметрами молекул, массой и скоростью их хаотичного движения. [09:26] А теперь давайте проделаем такую операцию. Умножим и разделим на 2 правую часть основного уравнения МКТ. И немножечко поменяем местами сомножители. Множитель M нулевое V квадрат среднее пополам, как вы, наверное, догадались, это средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. [09:54] Тогда можно записать, что давление идеального газа равно 2 третьем средней кинетической энергии поступательного движения всех молекул, заключённых в единице объёма. Это уравнение тоже можно назвать основным уравнением молекулярно-кинетической теории, но связывает оно уже другие параметры. Макропараметр давления со средней кинетической энергией поступательного движения молекул, являющейся их микроскопической характеристикой. [10:27] Эта формула впервые была получена немецким физиком Рудольфом Клаузиусом, и поэтому её часто называют уравнением Клаузиуса. Вот это в принципе все, что касается теории. Теперь для примера решим с вами небольшую задачку. Итак, кислород находится под давлением 95 килопаскалей и имеет плотность 2,1 килограмма на кубический метр. Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения его молекул. [11:02] Так как по условию нам необходимо определить среднюю кинетическую энергию молекул, то решение задачи начнём с того, что запишем основное уравнение МКТ в формулировке Клаузиуса. И сразу выразим из него искомую среднюю кинетическую энергию молекул газа. В полученной формуле нам неизвестна концентрация молекул кислорода. Давайте вспомним, что концентрация — это есть число молекул в единице объёма. А чтобы найти число этих самых молекул, мы с вами можем разделить массу всего газа, заключённого в баллоне, на массу одной его молекулы. Последнюю, кстати, легко найти, зная малярную массу газа, определяется по таблице Менделеева. И число авогадра. [12:04] Чтобы найти массу кислорода в баллоне, воспользуемся формулой, связывающей массу вещества, его плотность и объем. Она нам известна ещё с 7 класса. Перепишем уравнение для концентрации молекул кислорода с учётом наших последних рассуждений. А теперь найденное выражение для n малого подставляем в формулу для определения средней кинетической энергии поступательного движения молекул. Вот мы и пришли с вами к окончательной расчётной формуле, в которую осталось подставить значение величин из условия задачи. После всех математических вычислений и преобразований найдём, что средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул кислорода примерно равна 3,6 на 10 в минус 21 степени джоуля. Это значение мы с вами и записываем в ответ. А на этом наш с вами сегодняшний урок подошёл к концу. Давайте подводить его итоги. Итак, сегодня мы с вами ещё раз вспомнили, что такое молекулярно-кинетическая теория строения вещества и каковы её основные положения. Узнали, какой газ в молекулярно-кинетической теории называют идеальным и познакомились с его существенными признаками. Рассмотрели механизм возникновения давления газа с точки зрения МКТ, познакомились с макро- и микро-параметрами состояния идеального газа, а также вывели основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов.