Читать «Физическая химия: конспект лекций» онлайн - страница 2
А. В. Березовчук
где коэффициент
Только через сорок лет
где
Физический смысл универсальной газовой постоянной.
и
Вычитая из (3) уравнение (2), получим
Если правая часть уравнения равна единице, т. е. мы нагрели газ на один градус, тогда
Поскольку
Очевидно, что справа получим выражение для работы, и это подтверждает физический смысл газовой постоянной.
3. Кинетическая теория газов
Очень плодотворным в середине XIX века оказалось представление о молекулярном строении вещества. Когда была принята гипотеза А. Авогадро о том, что в киломоле любого вещества содержится одно и то же количество структурных единиц: 6,02 x 1026 кмоля = 6,02 x 1023 моля, поскольку молярная масса воды M(H2O) = 18 кг/кмоль , следовательно, в 18 литрах воды находится столько же молекул, сколько в 22,4 м3 водяного пара. Это позволяет легко понять, что расстояние между молекулами газообразной воды (пара) значительно больше, в среднем на один порядок, чем в жидкой воде. Можно предположить, что это выполняется для любого вещества. Считая, что в газах молекулы движутся хаотически, можно вывести так называемое основное уравнение кинетической теории:
где
Преобразуем уравнение (4):
где
Видно, что справа стоит полная кинетическая энергия всех молекул. С другой стороны, сравнивая с уравнением Менделеева – Клапейрона, видим, что это произведение равно
Это позволяет выразить среднюю кинетическую энергию молекулы газа:
где
Около 1860 г.