Как качественно объяснить газовые законы на основе молекулярно-кинетической теории

Молекулярно-кинетическая теория строения вещества и газовые законы

тела могут находиться в различных агрегатных состояниях: газообразном, жидком, твердом, в виде плазмы.

основные положения молекулярно-кинетической теории строения вещества:

1. молекулярное строение веществ подтверждено существованием процессов диффузии, растворения, броуновского движения и т.д.

2. молекулы находятся на определенных расстояниях друг от друга, что доказывается возможностью сжатия, причем размеры молекул газа малы по сравнению с расстоянием между ними. при отсутствии внешних сил молекулы газа равномерно заполняют весь объем.

3. молекулы находятся в непрерывном хаотичном движении.

4. молекулы связаны между собой силами межмолекулярного взаимодействия – притяжения и отталкивания. силы отталкивания на малых расстояниях превосходят силы притяжения, но убывают с увеличением расстояния между молекулами. а с некоторого расстояния r0 (радиус молекулярного действия) ими можно пренебречь. при отсутствии внешних воздействий молекулы находятся в устойчивом состоянии на расстоянии, равном 2r0.. данные силы имеют электромагнитную природу.

5. в любом, даже самом малом объеме газа, число молекул велико.

6. внутреннюю энергию молекулярной системы составляет сумма кинетической энергии движения молекул, потенциальной энергии их взаимодействия и всех прочих энергий этой системы.

газовые законы были сформулированы для равновесного состояния:

– закон гей-люссака – изменение объема при температуре т, постоянном давлении: v = v0 (1 + bdт), т.е. описываемом изобарой, где b – коэффициент объемного расширения газа;

– закон бойля-мариотта, который выполняется при постоянной температуре т, имеет для 1 моля идеального газа следующий вид: p1v1 = p2v2, т.е. описывается изотермой;

– закон шарля – изменение давления и температуры т при постоянном объеме p = p0 (1+ adт), где a – термический коэффициент давления, т.е. изохорный процесс.

уравнение состояния, введенное клайпероном, для заданной массы газа объединяет три газовых закона, связывая между собой параметры газа.

газовые законы справедливы приблизительно и описывают поведение почти идеальных газов при невысоких давлениях и не слишком высоких температурах.

свойства газов зависят от типа частиц, из которых они состоят, и силы взаимодействия между частицами в них меняются в широких пределах. в целом свойства идеальных газов близки к свойствам реального газа. 

S= v*t - пройденный путь (в случае равномерного движения)