Основное уравнение Молекулярно – кинетической теории газов. Температура

Основное уравнение МКТ газов устанавливает зависимость между давлением газа, его объемом и кинетической энергией поступательного движения его молекул:

суммарная кинетическая энергия поступательного движения N одинаковых молекул газа, находящихся в V объеме, m – масса, υi – скорость.

Если газ в объеме V содержит N молекул, движущихся со скоростями υ1, υ2, …, υn, то целесообразно рассматривать среднюю квадратичную скорость

- масса газа

ρ = nm – плотность газа, n – число частиц в единице объема n=N/V

Для 1 моля газа:

- средняя кинетическая энергия хаотического теплового движения.

Сравним с уравнением Менделеева – Клапейрона для 1 моля

Уравнение Менделеева – Клапейрона истолковывают абсолютную температуру

Абсолютная температура является мерой средней кинетической энергии теплового хаотического движения молекул идеального газа.

В термодинамике температура T является величиной, характеризующей направление теплообмена между телами. В состоянии равновесия системы температура всех тел, входящих в систему, одинакова. Для измерения температуры используется тот факт, что при изменении температуры тела изменяются почти все его физические свойства: длина и объем, плотность, упругие свойства, электропроводность и др. Основой для измерения температуры может являться изменение любого из этих свойств какого-либо одного тела (термометрическое тело

), если для него известна зависимость данного свойства от температуры.

Температурная шкала, устанавливаемая с помощью термометрического тела, называется эмпирической

. По решению IX Генеральной конференции по мерам и весам в 1948 г. для практического употребления принята международная стоградусная температурная шкала

. Для построения этой шкалы, установления начала отсчета температуры и единицы ее измерения — градуса Цельсия — принимается, что при нормальном атмосферном давлении в 1,01325· 105 Н/м2 температуры плавления льда и кипения воды равны соответственно 0°С и 100°С. IX Генеральная конференция по мерам и весам установила абсолютную термодинамическую шкалу

температуры, в которой температура измеряется в градусах Кельвина (Кельвинах — К) и обозначается Т. Связь между абсолютной температурой Т и температурой t по стоградусной шкале: T=273,15 + t.

Температура T=0 К (по шкале Цельсия - 273,15°С) называется абсолютным нулем температуры.