全部书籍

专业

应用 关于 Coach 登录 开始阅读

书籍暂未推出简体中文版——当前显示 العربية 版。

الفيزياء · 术语表

什么是 درجة الحرارة الحركية؛ معادلة الحالة?

تعريف 20.7 الفيزياء الجامعية — السنة الأولى · 第 20 章 — نظرية الحركة والغاز المثالي

تُعرَّف درجة حرارة غاز مثالي تعريفًا بمتوسط الطاقة الحركية لجزيئاته،

⟨ϵk⟩=12m⟨v2⟩=32kBT,\langle\epsilon_k\rangle = \tfrac12 m\langle v^2\rangle = \tfrac32 k_BT ,

بحيث، بالجمع مع المبرهنة 20.6،

PV=NkBT=nRT,R=NAkB=8.314 J/(mol K),PV = Nk_BT = nRT, \qquad R = N_Ak_B = 8.314\,\mathrm{J}/(\mathrm{mol}\,\mathrm{K}) ,

وهي معادلة حالة الغاز المثالي. والسرعة التربيعية المتوسطة هي u=⟨v2⟩=3kBT/m=3RT/Mu = \sqrt{\langle v^2\rangle} = \sqrt{3k_BT/m} = \sqrt{3RT/M}، حيث MM الكتلة المولية.

مخطط كلابيرون لغاز مثالي: عند كل درجة حرارة يكون خط تساوي الحرارة قطعًا زائدًا P = nRT/V، أعلى كلما ارتفع T. والتحول مسار في هذا المستوي؛ والدورة عروة مغلقة ().
مخطط كلابيرون لغاز مثالي: عند كل درجة حرارة يكون خط تساوي الحرارة قطعًا زائدًا P=nRT/VP = nRT/V، أعلى كلما ارتفع TT. والتحول مسار في هذا المستوي؛ والدورة عروة مغلقة (الفصل 24).

示例

مثال 20.8 (أعداد من أجل الهواء)

الآزوت عند 300 K300\,\mathrm{K}: u=3×8.314×300/0.028=517 m/su = \sqrt{3 \times 8.314 \times 300/0.028} = 517\,\mathrm{m}/\mathrm{s}؛ والهدروجين، 1930 m/s1930\,\mathrm{m}/\mathrm{s}؛ وكلما ثقُل الغاز بطُؤ، وفق 1/M1/\sqrt M. وعند 1 bar1\,\mathrm{bar} و 300 K300\,\mathrm{K} يكون n∗=P/kBT=2.4×1025 m−3n^* = P/k_BT = 2.4 \times 10^{25}\,\mathrm{m}^{-3}: أي 24 L24\,\mathrm{L} لكل مول، و 2.7×1022 2.7 \times 10^{22}\, جزيئًا في اللتر. وقاعة درس حجمها 200 m3200\,\mathrm{m}^{3}: أي 8300 mol8300\,\mathrm{mol} و 240 kg240\,\mathrm{kg} من الهواء.

在原文中阅读 ←