RAxfhmPw4P1Jg
Zdjęcie okładkowe (poglądowe) włączonego palnika gazowego. Na tle zdjęcia umieszczono tytuł "Teoria kinetyczno-molekularna gazu doskonałego.".

Teoria kinetyczno‑molekularna gazu doskonałego.

Czy to nie ciekawe?

Gaz składa się z ogromnej liczby atomów lub molekuł, które poruszają się chaotycznie we wszystkie strony, zmieniając w zderzeniach wartości i kierunki swoich prędkości. Nie ma mowy o możliwości bezpośredniego pomiaru parametrów ruchu tylu obiektów. Po pierwsze są one zbyt małe, po drugie jest ich zbyt wiele. W jednym centymetrze sześciennym gazu mieści się w warunkach normalnych około 1019 cząsteczek, które zderzają się ze sobą oraz ze ściankami naczynia. Dlatego do opisu ich ruchu stosuje się metody statystyczne, określające wartości średnie wielkości charakteryzujących ruch. Jak te wartości średnie powiązać z mierzalnymi, makroskopowymi parametrami gazu takimi, jak temperatura czy ciśnienie? Odpowiedź daje kinetyczno‑molekularna teoria gazu doskonałego. Wynika z niej, między innymi, że cząsteczki powietrza w pokoju, w którym czytasz te słowa, bombardują Cię z prędkościami większymi niż kula wystrzelona z pistoletu!

R1LIQ6QBHKRrI
Rys. a. Czy wiesz, że średnia prędkość cząsteczek powietrza jest porównywalna z początkową prędkością pocisku wystrzelonego z pistoletu, przy czym ta ostatnia wynosi od 200 do 1000 m/s?
Twoje cele
  • dowiesz się, czym jest gaz doskonały,

  • zrozumiesz, dlaczego gaz wywiera ciśnienie na ścianki naczynia,

  • zastosujesz zasady dynamiki Newtona do wyznaczenia ciśnienia gazu,

  • przeanalizujesz otrzymany wzór na ciśnienie gazu i zinterpretujesz znaczenie temperatury,

  • poznasz uzasadnienie, że temperatura jest miarą średniej energii kinetycznej cząsteczek gazu.