Скорость молекул газа

В теории газов скорость молекул принято определять через среднее значение квадрата скорости молекул.

Хотя скорости различных молекул сильно отличаются друг от друга, но среднее значение квадрата скорости молекул есть величина постоянная.

Формула для расчета среднего значения квадрата скорости молекул газа:

, где - число молекул в газе, - модули скоростей отдельных молекул в газе

В теории газов часто используется понятие кинетической энергии молекул.
Используя среднее значение квадрата скорости молекул, получаем формулу для определения средней кинетической энергии молекул:

Основное уравнение МКТ газа

Основное уравнение МКТ связывает микропараметры частиц (массу молекулы, среднюю кинетическую энергию молекул, средний квадрат скорости молекул) с макропараметрами газа (р - давление, V - объем, Т - температура).

Давление газа на стенки сосуда пропорционально произведению концентрации молекул на среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы.

Ниже приведены различные выражения для основного уравнения МКТ:
,

где P - давление газа на стенки сосуда(Па), n - концентрация молекул, т.е. число молекул в единице объема (1/м3), m0 - масса молекулы (кг), V^2 - средний квадрат скорости молекул (м2/с2), ρ - плотность газа (кг/м3), Ek - средняя кинетическая энергия молекул (Дж)

Давление идеального газа на стенки сосуда зависит от концентрации молекул и пропорционально средней кинетической энергии молекул.

Дополнительные расчетные формулы по теме:

Формула для расчета концентрации молекул: , где N - число молекул газа, V - объем газа (м3)
Формула для расчета плотности газа: , где - масса молекулы (кг), - концентрация молекул (1/м3)

Закон Дальтона (Закон о суммарном давлении смеси газов)

Давление смеси химически не взаимодействующих идеальных газов равно сумме парциальных давлений.