Основное уравнение МКТ

Идеальный газ можно описать с помощью макро и микро параметров.

Микропараметрыописывают характеристики структурных составляющих вещества. К ним можно отнести массу, скорость, энергию молекулы газа. Что касается макропараметров, то это физические величины, характеризующие общие характеристики вещества в целом, вызванные микропараметрами. К ним относится температура, связанная с энергией и скоростью молекул, объем, а также давление, которое производится всеми молекулами газа на стенки ёмкости, в которой находятся.

Уравнение, способное объединить макро и микропараметры идеального газа, называется основным уравнением МКТ: , где m₀ - масса одной молекулы, n - концентрация молекул, v - среднеквадратическая скорость молекул газа. Из основного уравнения МКТ вытекает связь давления с кинетической энергией:

Эта формула показывает, что давление газа зависит от количества молекул в некотором объеме, от их массы, а также скоростей, с которыми они двигаются. Данное уравнение наиболее точно описывает характеристики разреженных газов. Воздух при нормальных условиях является приближенным к идеальному газу. Уравнения были выведены с некоторыми упрощениями:

1. Все молекулы взаимодействуют упруго. В реальных газах часть скорости и энергии теряется за счет передачи импульса стенкам сосуда, в котором находится газ.

2. Использовать уравнения можно только в случае, когда структурные единицы практически не взаимодействуют. Если достаточно увеличить давление и значительно уменьшить температуру, то молекулы будут постоянно взаимодействовать друг с другом.

3. Допустимы пренебрежения размерами и формами структурных единиц.

4. Справедливо для одного вида газа. В реальном воздухе имеется примесь газов, что влияет на массу молекул, которая впоследствии изменяет значение давления.