4.Связь средней скорости теплового движения молекул с температурой. Опыт Штерна.

Связь средней скорости теплового движения молекул с температурой.

Опыт Штерна. Опыт, впервые проведённый немецким физиком Отто Штерном в 1920 году. Опыт явился одним из первых практических доказательств состоятельности молекулярно-кинетической теории строения вещества. В нём были непосредственно измерены скорости теплового движения молекул и подтверждено наличие распределения молекул газов по скоростям. Для проведения опыта Штерном был подготовлен прибор, состоящий из двух цилиндров разного радиуса, ось которых совпадала и на ней располагалась платиновая проволока с нанесённым слоем серебра. В пространстве внутри цилиндров посредством непрерывной откачки воздуха поддерживалось достаточно низкое давление. При пропускании электрического тока через проволоку достигалась температура плавления серебра, из-за чего атомы начинали испаряться и летели к внутренней поверхности малого цилиндра равномерно и прямолинейно со скоростью v, соответствующей подаваемому на концы нити напряжению. Во внутреннем цилиндре была проделана узкая щель, через которую атомы могли беспрепятственно пролетать далее. Стенки цилиндров специально охлаждались, что способствовало оседанию попадающих на них атомов. В таком состоянии на внутренней поверхности большого цилиндра образовывалась достаточно чёткая узкая полоса серебряного налёта, расположенная прямо напротив щели малого цилиндра. Затем всю систему начинали вращать с некой достаточно большой угловой скоростью ω. При этом полоса налёта смещалась в сторону, противоположную направлению вращения, и теряла чёткость. Измерив смещение s наиболее тёмной части полосы от её положения, когда система покоилась, Штерн определил время полёта, через которое нашёл скорость движения молекул:

где s — смещение полосы, l — расстояние между цилиндрами, а u — скорость движения точек внешнего цилиндра. Найденная таким образом скорость движения атомов серебра совпала со скоростью, рассчитанной по законам молекулярно-кинетической теории, а тот факт, что получившаяся полоска была размытой, свидетельствовал в пользу того, что скорости атомов различны и распределены по некоторому закону — закону распределения Максвелла: атомы, двигавшиеся быстрее, смещались относительно полосы, полученной в состоянии покоя, на меньшие расстояния, чем те, которые двигались медленнее.

5.Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа. (Уравнение Менделеева-Клапейрона.)

Уравнение состояния идеального газа. (Уравнение Менделеева-Клапейрона) :

6.Изопроцессы. Газовые законы.

Изопроцессы – процессы, протекающие при каком-либо постоянном параметре с данной массой газа.

Изотермический (з. Бойля-Мориотта, 1662) T=const

Изохорный (з. Шарля, 1787) V=const

Изобарный (з. Гей-Люссака, 1802) p=const

7.Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары. Кипение. Влажность воздуха. Измерение влажности воздуха.

Испарение — процесс парообразования, происходящий при любой температуре со свободной поверхности жидкости. 

Конденсация — процесс превращения пара в жидкость.

Насыщенный пар – пар находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью. Давление насыщенного пара зависит только от температуры.

Ненасыщенный пар – пар, находящийся при давлении ниже давления насыщенного пара.

Кипение — процесс парообразования, происходящий при температуре кипения во всём объёме жидкости.

Влажность воздуха — это величина, характеризующая содержание водяных паров в атмосфере Земли.

Измерение влажности воздуха: относительная влажность воздуха:

(р-плотность (давление) пара, р0-плотность (давление) насыщенного пара).

Для определения влажности воздуха используются приборы, которые называются гигрометрами (конденсационные и волосные) и психрометрами.