Vật lý đại cương - Thuyết động học phân tử các chất khí và định luật phân bổ part 2

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

Đ2. Phơng trình trạng thái của khí
lý t−ëng

1. Các định luật thực nghiệm về chất
khí:

*

§L

Boyle-Mariotte

: Với 1 khối khí

(m=const) Nếu

T=const

(Đẳng nhiệt)

, thì

pV=const

.

* ĐL

Gay-Lussac

: Víi 1 khèi khÝ

(m=const)

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

Sai lệch giữa các định lý trên với thựcnghiệm:
khi p cao (p>500at) hoặc T thấp & cao.

KhÝ lý t−ëng: KhÝ tu©n theo §L Boyle-Mariotte
vμ Gay-Lussac lμ khÝ lý t−ëng.

KLT ë điều kiện tiêu chuẩn: T₀=273,16K (00C),
p₀=1,033at=1,013.105Pa, V₀=22,410.10-3 m3.

2. Phơng trình trạng thái khí lý
tởng:

1 mol khí lý tởng có 6,023.1023 (<i>sè Avogadro</i>)
ph©n tư víi <i>m=</i>

μ

<i>kg </i>tu©n theo ĐL

Clapayron-Mendeleev:

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

* Tính khối lợng

riêng của khối khÝ:
V=1 -->

T

pV

T

V

p

T

V

p

2
2
2
1
1

1

=

=

RT

p

V

m

₌

μ

=

ρ

RT

m
pV
μ
=
§T Clapayron

m kg khÝ lý t−ëng:

p₁V₁T₁ +(đẳng nhiệt)-> p’₁V₂T₁

R-H»ng sè khÝ lý t−ëng

μ=2.10-3kg/mol đối với H₂

K
.
mol
j
31
,
8
R
T
V
p
0
0

0 = =

=

T₁
p₁

v₁
p₁’

<i>Chøng minh</i>:

p

V

Dùng 2 đ−ờng đẳng nhiệt của 1 khối khí:

p₂

v₂

p’₁V₂T₁ +(đẳng tích)-> p₂V₂T₂

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

1. những cơ sở thực nghiệm về chất khí:

* Kích thớc phân tử cỡ 10-10m; ở khoảng cách:
r<3.10-10m: Đẩy nhau;

3.10-10m<r<15.10-10m: Hút nhau.

r>15.10-10m (điều kiện bình thờng) Bỏ qua lực

tơng tác.

Các ph©n tư khÝ chiÕm 1/1000 thĨ tÝch.

* Chuyển động Brown: Hỗn loạn khơng ngừng.
Trong Khí: Hoμn toμn hỗn loạn;

Lỏng: dao động + dịch chuyển;

Rắn: Dao động quanh vị trí c nh;

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

a. Các chất cấu tạo gián đoạn v gồm một số lớn
các phân tử.

b. Cỏc phõn tử chuyển động hỗn loạn không

ngừng. C−ờng độ chuyển động phân tử biểu hiện

nhiệt độ của hệ.

c. KÝch th−íc ph©n tử rất nhỏ so với khoảng cách
giữa chúng. Có thể coi phân tử l chất điểm

trong các tính toán.

d. Các phân tử không tơng tác, chỉ va chạm
theo cơ häc Newton.

a,b đúng với mọi chất; c,d chỉ đúng với khí LT.

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

D−ới cùng một áp suất vμ nhiệt độ mọi chất khí
đều có cùng mật độ phân t .

ở điều kiện tiêu chuẩn: số Loschmidt

kT
p
kT
2
3
2
p
3
W
2
p
3
n
W
n
3
2

p = ₀ ⇒ ₀ = = =

kT
p
n ₀ =

3

25
23
5
0
0

0 2,687.10 ft / m

273
.
10
.
38
,
1
10
.
013
,
1
kT
p

n = = ₋ =

4. Mật độ phân tử:

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

4. Nội năng khí lý tởng

Ni nng = ng năng + thế năng t−ơng tác giữa

các phân tử + W dao động cuả các nguyên tử.

Bỏ qua t−ơng tác -> Nội năng của khí lý t−ởng
bằng tổng động năng của các phân tử.

Bậc tự do

i

l

μ

số toạ độ xác

định các khả năng chuyển

động của phân tử trong

kh«ng gian

W

_tp

= W

_{tÞnh tiÕn}

+ W

_quay

z

x

y

Phân tử đơn nguyên tử có i=3

3 toạ độ x, y, z xác
đinh 3 chuyển

</div>

<!--links-->